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世界上首個完全可充電的鋰-二氧化碳電池原型誕生

2019-10-15 16:12  瀏覽:  

鋰-二氧化碳電池是一種具有吸引力的能量存儲系統(tǒng),因為它們的能量密度是普通鋰離子電池的七倍以上。然而,直到目前,科學家們?nèi)詿o法開發(fā)出完全可充電的原型,盡管他們具有更多的儲能潛力。

伊利諾伊大學(UIC)芝加哥分校的研究人員最先表明鋰-二氧化碳電池可以以完全充電的方式運行,并且他們已經(jīng)成功測試了鋰-二氧化碳電池原型,該原型可以完成連續(xù)充放電500次。

他們的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《先進材料》雜志上。

UIC大學機械與工業(yè)工程學副教授Amin Salehi-Khojin說:“鋰-二氧化碳電池很長時間以來一直很吸引人,但實際上,到目前為止,我們一直無法獲得真正高效的電池原型。”

傳統(tǒng)上,鋰-二氧化碳電池放電時會產(chǎn)生碳酸鋰和碳。碳酸鋰在充電階段會循環(huán)使用,但是碳會積聚在催化劑上,最終導致電池故障。

該論文的第一作者,UIC工程學院研究生Alireza Ahmadiparidari說:“碳的積累不僅影響了催化劑的活性,而且阻止了二氧化碳的擴散,而且還引發(fā)了帶電狀態(tài)下的電解質(zhì)分解。”

Salehi-Khojin和他的同事在他們的實驗性二氧化碳電池中使用了新材料,以促進碳酸鋰和碳的徹底回收。他們使用二硫化鉬作為陰極催化劑,并與混合電解質(zhì)結(jié)合,以幫助在循環(huán)過程中摻入碳。

具體而言,它們的材料組合產(chǎn)生的是多組分復合物質(zhì),而不是單獨的物質(zhì),從而使回收更有效。

Salehi-Khojin說:“我們獨特的材料組合有助于制造出效率更高,循環(huán)壽命更長的鋰-二氧化碳電池,這將使它能夠用于先進的儲能系統(tǒng)中。”

  美國
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