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有機(jī)鋰離子電池離成為現(xiàn)實(shí)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(xué)(Tohoku University)和加州大學(xué)洛杉磯分校(University of California, Los Angeles)的研究人員最近的一項(xiàng)發(fā)現(xiàn),通過使用一種小的有機(jī)分子——croconic acid,向?qū)崿F(xiàn)無金屬、高能、廉價的電池又邁進(jìn)了一步。
 
       研究人員在《先進(jìn)科學(xué)》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(jī)電池利用了碳、氫、氮、氧等天然豐富的元素。”
 
       此外,有機(jī)電池比傳統(tǒng)的鋰離子電池具有更大的理論容量,因?yàn)橛袡C(jī)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(jī)電池都具有相對較低的工作電壓(1-3V)。這意味著,增加有機(jī)電池的電壓將會導(dǎo)致更高的能量密度電池。
 
       了解到這一點(diǎn),日本東北大學(xué)和加州大學(xué)洛杉磯分校的研究小組開始研究鱷魚酸,發(fā)現(xiàn)當(dāng)用作鋰離子電池正極材料時,它能保持約4 V的強(qiáng)大工作電壓。
 
       據(jù)科學(xué)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(dá)638.6 mAh/g,遠(yuǎn)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(jì)算和電化學(xué)實(shí)驗(yàn),研究了西紅花酸在3v以上的高壓范圍內(nèi)的電化學(xué)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(jī)和有機(jī)鋰離子電池都要大。”
 
       雖然在這項(xiàng)研究中沒有達(dá)到理論能力,但研究人員樂觀地認(rèn)為,可以通過開發(fā)高壓穩(wěn)定電解質(zhì)和對西紅花酸進(jìn)行化學(xué)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(zé)任編輯:子蕊)
文章標(biāo)簽: 有機(jī)鋰離子電池
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