新建工程电极材料协助开发先进电池

虽然电动汽车已经获得了广泛的普及,但它们充电时间长是潜在客户的一大劣势。

通过碳 - 磷共价键连接在黑色磷复合材料具有更稳定的结构和更高的锂离子存储容量。图片来源:石浅灰,董医函和亮艳。

用5分钟的燃料补给,与内燃机标准SUV可行驶300英里,相比之下,一种先进的电动车辆需要大约1小时,以储存能量足以行进相同的距离。

已具有挑战性的开发技术,高容量锂离子电池充电快速,高效地工作,但科学家目前比以往任何时候都更接近。

一个国际研究小组报告了一种特殊设计的电极材料的细节,使这种先进的电池欧洲杯线上买球杂志10月8日th2020年。

将高能量、高速率、长循环寿命结合起来是电池研究的圣杯,这是由电池的关键组成部分之一:电极材料决定的欧洲杯足球竞彩我们的目标是寻找一种电极材料,它可以使实验室研究的性能指标有所下降,并能与工业生产技术和要求保持一致

纪恒兴,教授,中国科学技术大学欧洲杯线上买球

在电池中,能量通过电极的电化学反应进出,所以有效和高效的锂离子转移至关重要,第一作者Hongchang Jin说中国科学技术大学欧洲杯线上买球(USTC),特别是在通过阳极的能量从电池转移到该设备。

科学家们采用了黑磷,这种材料以前曾被用于电极,但经常被忽视,因为它倾向于沿其分层的边缘变形,这使得锂离子的转换非常无效,导致材料质量较低。

通过用黑磷积分石墨,两种材料之间的化学键稳定,避免干扰的边缘变化。欧洲杯足球竞彩

此外,研究人员还解决了阻碍这种材料的另一个问题:电解质会分解成导电率较低的碎片,并在电极表面积聚,从而阻止锂离子转移到电极材料中,比如灰尘会遮挡玻璃透光。

研究人员使用的薄聚合物凝胶涂层的电极材料和加强了的锂离子输送路径,从而避免了问题有效。欧洲杯足球竞彩

该复合阳极材料在不到10分钟的时间内恢复了80%的满容量,并在室温下显示了2000个周期的运行寿命,这是在与工业制造工艺兼容的条件下测量的

辛森,中国科学院化学研究所研究员,研究共同第一作者欧洲杯线上买球

鑫继续说道,“如果可伸缩的生产可以实现的,该材料可提供一种替代的,更新的石墨阳极,并移动我们朝向与每公斤和快速充电能力超过350瓦·小时的能量密度的锂离子电池。上述参数的成功投射到电动车将显著提高其对燃料的汽车竞争力。“

电池的能量为350w⋅h/kg——装有这种电池的电动汽车一次充电可行驶600英里。相比之下,市面上的特斯拉Model S充电一次可以行驶400英里。

据季军介绍,利用这项创新技术,该团队打算探索锂离子充放电过程的基本科学问题,以及在更温和条件下延长复合材料生产的方法的行业相关问题。

我们将研究合理选择结构的工程材料,但要考虑价格和实用性,以达到有欧洲杯足球竞彩吸引力的性能

纪恒兴,教授,中国科学技术大学欧洲杯线上买球

来源:https://en.ustc.edu.cn/

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