研究人员发现新的方法生产废石墨锂离子电池

随着原材料的成本增加,锂离子电池继续易燃,欧洲杯足球竞彩有替代方案吗?答案是肯定的。研究人员电子探针和ETH Zürich已经提出了如何用废金属和废弃石墨生产电池的潜在方法。

Kish Graphite是钢铁生产的废品。它可用于使廉价的可充电电池耗尽丰富的材料。欧洲杯足球竞彩图片:Empa /Ethzürich

Kostiantyn Kravchyk在Maksym Koverenko集团中工作,既介绍Empa的薄膜和光伏和奥尔希希的实验室。EMPA分支机构两位研究人员的主要目的是从地壳中最常用的元素制造电池,例如铝或镁。

即使阳极由纯金属制成,这些金属也能够提供高度的安全性。这也意味着电池可能以简单且廉价的方式组装,并且甚至可以快速升级生产。

为了运行这种电池,液体电解质应含有特殊离子,其通过在室温下结晶而不形成一种熔体。这种“冷熔体”覆盖在氯离子离子厚的壳体中,其中金属离子在阳极和阴极之间来回移动。另一种方法是使用大而轻巧和无金属的有机阴离子。

尽管这并非没有问题——当电池充电时,这些“厚”离子应该去哪里?理想的阴极材料是什么?比较一下:锂离子电池的负极是由一种金属氧化物制成的,这种金属氧化物在充电时可以毫不费力地吸收微小的锂离子。然而,这对如此大的离子不起作用。大的阴离子也具有与锂阳离子相反的电荷。

电池变成“颠倒”

为了克服这个问题,科瓦连科的研究小组想出了一个独特的解决方案:他们颠覆了锂离子电池的原理。在标准锂离子电池中,阳极或负极由石墨材料制成,其层(处于带电状态)含有锂离子。相比之下,在科瓦连科的电池中,石墨被用作阴极或正极,在石墨烯层之间,厚厚的负离子被沉积下来。科瓦连科的电池的阳极是金属做的。

在寻找“正确的”石墨时,Kravchyk制作了非凡的发现:他观察到钢铁生产中开发的废石墨,称为“Kish石墨”,用作优良的阴极材料,但天然石墨也是如此:提供它的粗糙度薄片而不是折叠,非薄片形状或地面。

这是因为石墨层在薄片边缘是开放的,这使得较厚的阴离子更容易进入结构。然而,通常用于锂离子电池的细磨石墨并不适用于科瓦连科的电池:这是因为当石墨颗粒被磨碎时,层会像揉皱的纸一样产生褶皱。欧洲杯猜球平台这种皱巴巴的石墨只能被小的锂离子穿透,而不能被这种新电池的厚负离子穿透。

如果第一次实验可以通过的话,由原始的、天然的石墨片或钢铁生产的“基石墨”制成的石墨阴极电池将变得非常具有成本效益,而且可以使用很长时间。在几个月的时间里,一个实验室系统能够承受数千次充电和放电循环

氯化铝 - 石墨阴极电池可以在日常住户中持续数十年Kravchyk解释道,并补充道。类似的演示,但进一步提高了电池电压,而不会损害容量,并且甚至更轻的元件在途中,并且可以进一步增加电流60WH-1到高于150WH-1以上的能量密度

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