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有機鋰離子電池離成為現(xiàn)實又近了一步

時間:2022-09-30 09:17來源:綠色合規(guī)專家作者:綜合報道

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日本東北大學(Tohoku University)和加州大學洛杉磯分校(University of California, Los Angeles)的研究人員最近的一項發(fā)現(xiàn)，通過使用一種小的有機分子——croconic acid，向?qū)崿F(xiàn)無金屬、高能、廉價的電池又邁進了一步。

研究人員在《先進科學》發(fā)表的論文中解釋說:“與依賴鈷、鋰等材料的傳統(tǒng)鋰離子電池不同，有機電池利用了碳、氫、氮、氧等天然豐富的元素。”

此外，有機電池比傳統(tǒng)的鋰離子電池具有更大的理論容量，因為有機材料的使用使它們更輕。

然而，迄今為止報道的大多數(shù)有機電池都具有相對較低的工作電壓(1-3V)。這意味著，增加有機電池的電壓將會導致更高的能量密度電池。

了解到這一點，日本東北大學和加州大學洛杉磯分校的研究小組開始研究鱷魚酸，發(fā)現(xiàn)當用作鋰離子電池正極材料時，它能保持約4 V的強大工作電壓。

據(jù)科學家稱，croconic acid有五個碳原子以五角形的形式相互連接，每個碳原子都與氧相連。理論容量高達638.6 mAh/g，遠高于傳統(tǒng)鋰離子電池正極材料(LiCoO2 ~ 140 mAh/g)。

該研究的合著者小林宏明在一份媒體聲明中說:“我們通過理論計算和電化學實驗，研究了西紅花酸在3v以上的高壓范圍內(nèi)的電化學行為。”

“我們發(fā)現(xiàn)，croconic acid儲存鋰離子的容量約為4 V，具有很高的理論能量密度，為1949 Wh/kg，比大多數(shù)無機和有機鋰離子電池都要大。”

雖然在這項研究中沒有達到理論能力，但研究人員樂觀地認為，可以通過開發(fā)高壓穩(wěn)定電解質(zhì)和對西紅花酸進行化學修飾來提高這一能力。由于大多數(shù)電解質(zhì)無法承受藏桂酸的工作電壓，開發(fā)新的電解質(zhì)至關(guān)重要。

(責任編輯：子蕊)

文章標簽：有機鋰離子電池

作者：綜合報道，如若轉(zhuǎn)載，請注明出處：http://tyubcd3.cn/qianyan//2022093040233.html

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