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盘点近年来的电池技术研究成果:或引发变革

导读: 如今电池已经成为人们生活、工作过程中不可或缺的一部分,如何提高电池容量也成为研发人员们不断探索的方向。而以下这些研究成果将很有可能引起电池技术变革,给人们的生活带来更多便利。

  如今电池已经成为人们生活、工作过程中不可或缺的一部分,如何提高电池容量也成为研发人员们不断探索的方向。而以下这些研究成果将很有可能引起电池技术变革,给人们的生活带来更多便利。

盘点近年来的电池技术研究成果:或引发变革

  富锂锰基正极材料研究获进展

  日前,中科院宁波材料所的相关研究团队表示,其在富锂锰基正极材料的研究领域取得了一定的进展。富锂锰基正极材料放电比容量高达300mAh/g,是当前商业化应用磷酸铁锂和三元材料等正极材料放电比容量的一倍左右,有业内人士认为,富锂锰基正极材料是新一代高能量密度动力锂电池正极材料的理想之选。富锂锰基材料具有成本低、容量高、无毒安全等优点,能够满足锂电池在小型电子产品和电动汽车等领域的使用要求。

  虽然富锂锰基正极材料具有放电比容量高?的绝对优势,但要将其实际应用于动力锂电池,还必须解决富锂锰基电池库伦效率低、循环寿命差以及倍率性能偏低等缺点。研究团队近日通过提高晶格氧的活性来改善富锂锰基正极材料的首次充放电效率和倍率性能,为该材料改性研究提供了新思路。目前研究团队正推进富锂锰基正极材料的中试开发。

  棉花也能当材料?

  没错,天然棉花也能成为电池原料。中国科学院金属研究所先进炭材料研究部近日表示,以天然棉花为前驱体,经过高温碳化,制备出具有高导电性的三维空心碳纤维泡沫,最终获得硫的面密度最高可达21.2 mg /cm2的三维空心碳纤维泡沫硫正极。

  据了解,锂硫电池被视为最有发展前景的下一代高能量电化学储能系统之一。然而基于多电子反应的锂硫电池在充放电过程中,会产生“穿梭效应”,造成不可逆容量损失,严重制约了锂硫电池的实用化进程。采用三维空心碳纤维泡沫硫作为正极的锂硫电池,能够有效抑制“穿梭效应”,从而保证锂硫电池良好的循环稳定性,这种复合电极在循环150次之后,可实现70%的容量保持率。

  此项研究不仅展示了以天然物质为原料制备高导电性碳材料的方法,还提出了抑制锂硫电池“穿梭效应”的新思路,为开发高性能高面容量的锂硫电池开辟了新的途径。

  以“镁”代“锂” 电解质上寻突破

  据外媒报道,丰田汽车公司正在研究以镁电解质取代当前锂离子电池中使用的锂电解质。丰田认为镁元素相较锂元素有两大好处:首先,镁可以允许密集能量储存;另外,锂是一种不稳定的金属元素,容易引起火灾发生,镁元素相对更加安全。丰田北美研究所研究人员表示,他们已经寻找到一种方法,通过利用储氢器中所使用材料来制造镁电解质。丰田汽车公司称,可能需要20年的时间来使这一技术大规模投入利用。

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