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美研究员研制出世界首个可充电的锂-二氧化碳电池

2019-10-19 08:28
微锂电
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导语:芝加哥的研究人员开发出了被称为世界上首个可完全充电的锂-二氧化碳电池。

伊利诺伊大学芝加哥分校(UIC)的研究人员开发出了世界上第一个可完全充电的锂-二氧化碳电池。据了解,可完全充电和能够在500次循环中保持稳定这两点相当于克服了这项技术的两个主要障碍。UIC称,锂-二氧化碳是已知具有潜力性能和能量密度的几种电池技术之一,其能量密度可以是当今锂离子电池的7倍,但事实证明,通过重复循环来保持其稳定性是有问题的。该装置被称为一种碳中性的长周期锂-二氧化碳电池。

美研究员研制出世界首个可充电的锂-二氧化碳电池

 解决碳积累过程

这种电池的一个常见问题是,当存储设备放电时,催化剂上的碳会产生累积,从而导致电池迅速失效,发生故障。这种电池技术被以论文的形式发表在了《先进材料》杂志上,论文的第一作者Alireza说:“碳的积累不仅阻碍了催化剂的活性位点,阻止了二氧化碳的扩散,还会在带电状态下引发电解质分解。”

为了解决这个问题,研究小组使用二硫化钼纳米薄片作为阴极催化剂,并使用离子液体二甲基亚砜混合电解质材料,希望这种材料有助于将碳纳入循环过程,防止性能损伤的累积。

美研究员研制出世界首个可充电的锂-二氧化碳电池 

UIC的机械和工业工程副教授Amin说:“我们独特的材料组合有助于制造出第一种碳中性的锂二氧化碳电池,它的效率更高,循环寿命更长。”

虽然该篇论文依靠的是理论计算来描述电池的可逆操作,但研究小组似乎很肯定这一发现的重要性。论文摘要写道:“这一成就为先进的储能系统使用二氧化碳铺平了道路。”

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