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近日,美国马里兰大学、能源部国家实验室与美国军方研究人员合作研发出一种新型阴极纳米材料锂电池,其能量密度达到现有商用锂电池的3倍,该研究成果发表于《自然通讯》期刊。
随着锂电池的应用越来越广泛,高能量密度的电池需求也越来越大。然而传统商业化的锂电池中,阳极材料通常为石墨等良好导电材料,但阴极材料的容量却十分有限。论文主要作者之一马里兰大学研究人员范修林说,“阴极材料是锂电池研究里的瓶颈所在,在此基础上提高电池能量密度十分困难。”
为解决这一问题,来自美国多个机构的研究人员合成了一种经过工程修饰的三氟化铁(FeF3), 它具有更高的能量密度,并具有环境友好的特点。
事实上,三氟化铁材料此前并没有用来做锂电池阴极材料。当发生电极反应时,三氟化铁获得来自锂的电子,转变为铁与氟化锂。由于这种化合物具有一定的磁滞效应,在电极反应中速率较低,其反应副产物也会阻碍电极反应继续进行。此外,这个反应不完全可逆,这也就意味着三氟化铁电极反应循环次数十分有限,且会大大降低电池的经济性能。
针对这些问题,研究人员通过大量实验研究,从微观层面发现了此电极反应的机理。通过使用透射电镜(TEM),研究人员确定了阴极纳米材料的真实尺寸,并观察到其充放电过程中的结构变化。此后,研究人员运用X射线粉末衍射(XPD)技术,观察到纳米棒中晶体结构,从而发现,加入其他原子可以有效提升反应速率。因此,研究小组使用化学替代法将钴原子和氧原子加入到三氟化铁纳米棒中,改变了其反应机理,从而让三氟化铁的电极反应变得可逆,大大增加了电池寿命。
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根据国外媒体报道,锂电池的发明者JohnGoodenough最近领导德克萨斯大学的一支研究团队发现了一种让廉价、安全的钠离子电池成为可能的关键元素。我们都知道,电池主要由三部分所组成,分别是阳极、阴极和电解质。电解质当中的化学反应可致使电子在带负电荷的阳极附近聚集,然后再流向带正电荷的阴极。相
北极星储能网获悉,山东第一医科大学和日本九州工业大学研究人员在最新一期《ACSOmega》杂志上发表报告称,利用蟹壳制造的多孔、碳填充材料,也就是“蟹碳”制造了钠离子电池的阳极材料,这将是锂电子化学的一个极具竞争力的对手。报告称,此前研究人员利用蟹壳中的甲壳素制造了一种可生物降解的锌离子
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美国阿克伦大学的研究人员研发了Mn3O4/C分级多孔纳米球,并将其用作锂离子电池的阳极材料。该类纳米球的可逆比容量较高(电流为200mA/g时,电池容量为1237mAh/g)、具优异的稳定性(电流为4A/g时,电池容量为425mAh/g)和极长的循坏使用寿命(电流为4A/g,3000次循坏使用后,无明显的容量衰减)。理论上,过
据外媒报道,美国阿克伦大学的研究人员研发了Mn3O4/C分级多孔纳米球,并将其用作锂离子电池的阳极材料。该类纳米球的可逆比容量较高(电流为200mA/g时,电池容量为1237mAh/g)、优异的稳定性(电流为4A/g时,电池容量为425mAh/g)和极长的循坏使用寿命(电流为4A/g,3000次循坏使用后,无明显的容量衰减)。
韩国研究财团发布消息称,该院联合忠南大学、金乌工科大学共同开发出具有高电压、高容量的新型粘合剂阳极材料,大幅提高了二次锂电池的能源密度。该研究成果发表在国际学术杂志《先进功能材料》(AdvancedFunctionalMaterials)上。目前使用的钴酸锂氧化物(LiCoO2)和镍钴锰(NCM)容量有限,需要使用容量更
韩国科学技术研究院发布消息称,该院联合首尔大学利用富锂锰镍钴锰氧化物(LMR)材料,制作出可以克服表面热化现象的新型阳极材料。该技术可以提高电动汽车电池的性能。该研究成果发表在国际学术杂志《纳米快报》(NanoLetters)上。LMR材料比其它阳极材料能源密度高,安全性强,但在充放电时,结晶结构会
8月22日,中国国务院总理李克强赴江西省考察,赣州市是总理此行首站。当天上午甫抵赣州,李克强便来到孚能科技(赣州)有限公司(以下简称孚能科技)。孚能科技是一家成立于2009年底的成长型企业,主要从事新能源车用锂离子电池及整车控制系统的研发。企业园区内,二期三期项目扩建工地上热火朝天。生产车
生活中有没有一瞬间,你觉得科技落后的要命?!是的,当我们拆开我们这个时代水平最高的消费级便携式个人计算机之一iPad的时候,一种无力感席卷全身,中间那一大块占据了整个机器绝大多数体积的黑色的东西是什么?是电池!当震动马达都可以做到如此精密的时候,是什么制约着电子产品朝着更加安全更加轻
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