这些新材料几乎可以使欧洲杯足球竞彩锂离子电池的容量翻倍。钒酸硼酸玻璃。
图片来源:ETH Zürich / Peter Rüegg
欧洲杯足球竞彩材料科学家和化学家苏黎世联邦理工学院设计了一种玻璃材料，可以作为锂离子电池的电极材料，这有望大大提高电池的能量密度和容量。
据能源专家称，未来几年将需要更多的清洁能源来替代日益减少的化石燃料资源，并将二氧化碳排放量降至最低。举个例子，我们需要在电动汽车中使用能够持续很长时间的电池，这样在停止使用汽油时就不会有距离损失。
此外，太阳能发电厂或风力涡轮机产生的多余能量可以通过蓄电池储存起来。这解决了目前可再生能源所面临的电力供应波动问题。
正因为如此，世界各地的研究人员都在不断地寻找新的材料，以促进更大的充电容量和能量密度，但更紧凑和更轻，比今天的锂离子电池。欧洲杯足球竞彩
现有的锂电池是笔记本电脑、电动汽车和智能手机等各种设备的可靠电源。然而，它们的效率还不足以满足对偏远能源日益增长的需求。
我们需要的是新的化学物质和新的化合物来获得安全、更好、更持久的电池。
赛金丝黄博士
电化学材料研究所的科学家欧洲杯足球竞彩
由Afyon和化学名誉教授Reinhard Nesper领导的ETH研究小组现在发现了一种名为钒酸盐-硼酸盐玻璃的新材料，这种材料可以使电池容量翻倍。据研究人员称，这种创新材料可以用作电池的阴极。
这种新型玻璃由硼酸锂(LiBO)组成2)和氧化钒(V2O5)的前体。由于钒的多重氧化状态，有助于实现优越的电池容量，因此选择了钒基化合物。五氧化二钒的结晶形式能够与多达三个带正电荷的锂离子结合;是现有正极材料磷酸铁锂的三倍。
此外，晶体五氧化二钒只允许几个稳定的充放电循环，因为它不释放所有引入的锂离子。这是由于在加载过程中晶体晶格的膨胀增加了电极粒子的体积。然而，一旦电荷离开粒子，膨胀的体积就会缩小。这一过程可能导致接触损失和电极材料的结构变化。
使用钒作为玻璃而不是晶体形式使研究人员能够维持电极材料的结构。玻璃材料中的原子往往不像在晶体状态中那样形成规则的晶格。它们以随机的方式出现，并被认为没有微观结构。
Afyon和他的团队混合了粉末五氧化二钒和硼酸盐化合物，以生产阴极材料。科学家们在900°C将粉末熔化，然后立即冷却，形成玻璃。由此产生的薄纸被压成粉末，以创造孔隙空间并增加表面积。
硼酸盐是一种造玻璃剂;这就是为什么硼酸盐化合物被使用的原因，产生的玻璃化合物是一种新的材料，不是V2O5和荔波2在最后。
赛金丝黄博士
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硼酸钒粉被还原氧化石墨(RGO)包裹，以形成有效的电极，提高电导率并保护电极颗粒。欧洲杯猜球平台
然而，锂离子和电子是通过电极传输的。Afyon使用充满钒酸盐-硼酸盐玻璃粉的电池阴极作为硬币电池的原型，进行多次充放电循环。
在无rgo的钒酸硼酸电极的实验分析中，经过30次充放电循环后，电极的放电容量急剧下降，电流速率增加到400µA/g。当使用还原氧化石墨烯涂层时，即使在超过100次的充放电循环后，容量仍然保持稳定的高速率。
采用rgo包覆的钒酸硼酸玻璃电极对电池进行测试，发现电池的能量密度在1000Wh/kg左右，放电容量提高到300mAh/g以上。该值最初达到400mAh/g，并在一系列的充放电循环中降低。
这将足够为一部手机提供比现在的锂离子电池多1.5到2倍的能量。
我们的重点是实际应用，以及基础研究。
赛金丝黄博士
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虽然这些只是理论上的数值，但它们可能会将电动汽车的效率提高一倍半。
这个项目是研究人员和行业合作伙伴的共同努力，该团队现在已经申请了一项专利。这项研究的优秀成果使阿菲永能够在同一领域继续他的研究。他目前正在电化学材料教授Jennifer Rupp的指导下，领导另一个关于开发新型固态电池的研究项目。欧洲杯足球竞彩
该团队已经使用了钒硼酸盐作为电极材料，现在正专注于优化系统。具体来说，该团队正试图借助除还原氧化石墨烯以外的涂层，并通过修改电池和电极的设计，提高充放电循环次数。
该研究结果已发表在《科学》杂志上，科学报告．
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