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“电位穿越”方案提升锂电池性能
来源:亚美APP下载    发布时间:2020-11-25 03:43:01

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亚美体育app下载-新型电化学储能电池是提高能源利用效率、拓展新能源和可再生能源的必要手段。该研究小组组长、复旦大学化学系教授吴玉平解释说,由于锂金属具有明亮的化学性质,以前科学家将其用作负极材料,电池静电是通过锂的水解和还原产生的。目前常用的锂电池一般采用非水有机电解质溶液作为介质,使电子在电化学反应中来回往返。

但传统方法生产的锂电池生产成本高,在有机电解液中不存在安全隐患。近年来,世界各地的科学家都在问锂电池中的介质溶液是否可以被离子电导率更高的水替代。

问题被推到一边。锂电池依靠锂离子通过介质溶液,所以电流是由负极之间的迁移产生的。

但由于电位较低的锂离子不再与水溶液发生反应,两县氢并分解氢氧化锂,使电池失去自我,使共轭电池无法膨胀。方案说明:复旦研究人员采取了独特的方法,用高分子材料和无机材料制作复合膜,涂在锂金属外面。这种复合膜有助于锂离子的电势在时间和空间上通过正负电极之间。正因为如此,质子和水分子在较低的电位下得不到电子,在锂离子迁移过程中会造成损失。

吴教授开玩笑说:你可以把它当成一个给定的门。锂离子的电势通过膜,立刻到达负极,然后需要从负极回到负极。就像科幻电影里一样,人通过虫洞在地球和外太空之间旅行是必须的。

因此,研究小组称这一新发现为潜在交叉。据报道,涂有复合膜的新型水锂电池可以大大降低电池的成本,提高其能量密度,使电池时间更短,储存更多的电,更耐用稳定。根据实验计算,采用该技术生产的新型锂电池的能效约为95%,其能量密度比目前广泛使用有机电解质的锂离子电池高80%。

研究人员解释说,估计搭载这种新型水锂电池的电动车在充满电状态下,平均行驶距离为400公里,而电池续航时间只有10秒左右;如果应用到笔记本电脑和手机上,待机时间可以增加一倍以上。据悉,这项研究发表在最近一期的《自然科学报导》杂志上,引起了美国能源研究机构和企业的关注。但吴玉平希望与国内企业合作,尽快推动新技术产业化。

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