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新加坡研發(fā)新型鋰電池正極材料 碲電極可提高電池儲(chǔ)能

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:668次  |  2019年03月02日  

碲電極具有更高的能量密度,和傳統(tǒng)電極材料相比具有更好的充放電速度。新加坡科學(xué)技術(shù)與研究機(jī)構(gòu)的研究人員的研究表明,由碲制造的電極可以提高鋰離子電池的能量存儲(chǔ)和輸出功率。傳統(tǒng)鋰離子電池的正極包含有鐵、鈷和錳的氧化物,且能量密度相對(duì)較低。原則上來講,由于在正極中鋰離子會(huì)和氧氣發(fā)生反應(yīng),硫或硒可有效提高電容量。然而,實(shí)際上這些材料都不是合適的電極材料,這是由于氧基陰極的效率不高,而硫或硒電極的導(dǎo)電性能不好。

該研究所的ZhaolinLiu和YunZong研究了碲作為電極材料的可能性。他們發(fā)現(xiàn)和硫或硒相比,碲是一種更好的導(dǎo)體材料,且能夠提供更大的能量密度。Liu介紹說,碲是一種和鉑一樣稀少的元素,價(jià)格不菲?!斑@種電池不適合用于移動(dòng)電話或者電動(dòng)汽車中,但是可以應(yīng)用于具有特殊要求的產(chǎn)品中,例如植入式心臟起搏器的電源中?!?br/>
研究人員將碲加熱到500℃使得其發(fā)生熔化,并且進(jìn)入到多孔碳電極中,然后在四種不同的液體電解質(zhì)中測試其性能,在二甲基亞砜溶液中獲得的性能最好。他們發(fā)現(xiàn),當(dāng)鋰離子和碲發(fā)生反應(yīng)時(shí),會(huì)形成一種可溶解在二甲基亞砜溶液中的復(fù)合物。相反,鋰離子和硫以及硒反應(yīng)時(shí)形成不溶復(fù)合物,從而引起電極膨脹,會(huì)損壞其結(jié)構(gòu)。緊接著,該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種由碲納米線制成的陰極,其寬度只有7納米,從而形成的電極其能量密度達(dá)到了1800毫瓦每小時(shí)立方厘米,比傳統(tǒng)電極儲(chǔ)存的能量多50%?!敖酉聛?,我們計(jì)劃開發(fā)在碲電極中摻入低成本的硫,從而獲得一種具有更高電容量的混合材料系統(tǒng)?!盠iu說。

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