到目前为止,只有2%的汽车电气化,但是预计将达到2030年的30%。主要为了提高电动汽车的商业化(EVs)能量密度,以提高他们的重量,以每公斤瓦小时——使用更安全,容易大量的可回收材料。欧洲杯足球竞彩锂金属的阳极被认为是提高能量密度的“圣杯”电动汽车电池相比,当时的选项,比如石墨240 Wh /公斤在比赛中达到能量密度500 Wh /公斤更具竞争力。
燕姚明,卡伦的电气和计算机工程教授卡伦休斯顿大学的工程学院和呃博士后Jibo张与赖斯大学的同事们接受这一挑战。在焦耳6月17日发表的一篇论文中,张姚和团队展示有机基质的双重提高能量密度,固态锂电池使用溶剂助过程改变电极微观结构。昭阳陈、方,Yanliang梁的呃,清Ai, Tanguy Terlier,华莱斯大学的郭先生与小君卢合著。
”我们正在开发低成本、地球上充足,无钴有机基质的固态电池阴极材料将不再需要稀缺过渡金属矿山中找到欧洲杯足球竞彩,”姚说。”这项研究是一个一步提高电动汽车电池能量密度使用这个更可持续的选择”。姚明还与德州超导中心首席研究员呃(TcSUH)。
任何电池包括一个阳极,也被称为负电极,阴极,也被称为正电极,电池分离的多孔膜。锂离子通过离子导体-电解质,它允许充电和放电的电子产生电力,说,一辆车。
电解质通常是液体,但这不是必要的,他们也可以是固体,一个相对较新的概念。这新奇,结合锂金属阳极,可以防止短路,提高能量密度,使充电更快。
阴极通常确定电池的容量和电压,随后是最昂贵的部分电池由于使用稀缺的材料像钴- 2030年将达到65000吨的赤字。欧洲杯足球竞彩钴基阴极几乎完全用于固态电池由于其优异的性能;直到最近,有机化合物锂电池(OBEM-Li)成为一个更丰富、更清洁的替代,更容易回收。
”供应链的主要问题有锂离子电池在美国,”姚说。”在这项工作中,我们展示建筑的可能性高能量密度锂电池取代过渡金属阴极与有机材料从一个炼油厂或生物炼油厂,这两个美国拥有世界上最大的能力欧洲杯足球竞彩”。
钴基阴极产生800 Wh /公斤的物质层面上特定的能量,或电压乘以容量,一样OBEM-Li电池,这是第一次证明了团队在早些时候出版,但是先前OBEM-Li电池仅限于低质量分数的活跃的阴极材料由于理想的微观结构。欧洲杯足球竞彩这个限制总能量密度。
药家鑫和张发现如何提高electrode-level OBEM-Li电池能量密度的优化改进的阴极结构在阴极离子运输。为此使用熟悉的微观结构改变溶剂,乙醇。有机阴极使用pyrene-4 5 9日10-tetraone或动力输出。
”钴基阴极往往青睐,因为组织自然理想但形成理想的微观结构的有机固态电池更具挑战性,捕集”张说。
在电极上,溶剂助组织能量密度增加到300 Wh /公斤相比地组织在不到180 Wh /公斤显著提高活性物质的利用率。以前,活性材料的数量可以增加,但利用率仍然很低,接近50%。欧洲杯足球竞彩张的贡献,利用率提高到98%,导致更高的能量密度。
”起初我正在调查美国专利商标局的化学性质,我知道将硫化物氧化电解质,”张说。”这导致讨论我们如何能够利用这个反应。莱斯大学的同事一起,我们调查了化学成分、空间分布和电化学可逆性cathode-solid电解质界面,它可以为我们提供线索,为什么没有能力十电池可以循环很好y,”张说。
在过去的十年,电动汽车电池成本下降近10%的原始成本,使它们在商业上可行。所以,在十年的时间可以发生很多事情。这项研究是一个pivotable一步向更可持续的电动车和一个跳板为下一个十年的研究。按照这个速度,也许一样地委婉地,未来看起来更环保的另一边。
