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美研發可實現高能量密度鋰電池的有機陰極材料

作者:中國儲能網新聞中心 來源:易車網 發布時間:2019-07-02 瀏覽:
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據報道,美國能源部(DOE)布魯克海文國家實驗室(Brookhaven National Laboratory)為鋰電池設計了一種新型有機陰極材料。該材料以硫為核心,與鋰電池中傳統的陰極材料相比,能量密度更高、更具成本效益且更環保。

智能手機和電動汽車等日常生活用品都需要鋰電池提供能量,而隨著人們對此類產品的需求不斷增長,科學家們一直在研究如何優化陰極材料,以提升鋰電池系統的整體性能。

除了解決電池系統面臨的能量挑戰,布魯克海文國家實驗室的科學家還在研究可持續性電池的材料設計。為了尋找可提供高能量密度的可持續性陰極材料,科學家們選擇了一種安全和儲量豐富的元素 – 硫。

美國能源部布魯克海文科學用戶設施辦公室國家同步光源二部(NSLS-II)科學家表示:“硫可以形成很多鍵,即能夠抓住更多鋰,從而增強能量密度。而且硫也比陰極材料中的傳統元素輕,因而可讓電動汽車具備更長的續航里程。”

研究人員在設計該新陰極材料時,選擇了一種由碳、氫、硫和氧組成的有機二硫化合物,而不是傳統鋰電池中重金屬,重金屬不是很環保。但是雖然硫電池更安全、能量密度更高,但是也會面臨著其他挑戰。

Shadike表示:“當電池充放電的時候,硫會變成一種不好的復合物,溶解在電解質中,并擴散至整個電池,引起不良反應。我們設計了一種陰極材料,可讓硫原子附著在一個有機支柱上,從而讓硫穩定。”

研究人員表示,該項研究可提升高性能鋰電池的性能,此類鋰電池使用以硫為核心的陰極材料。

關鍵字:鋰電池

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