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一种更环保的新概念电池

时间:2022-06-28 01:30 点击次数:
  本文摘要:新概念电池的阳极和阴极分别由铝和蒽醌恩有机材料做成。这种有机阴极材料能有效地储存一种铝和氯基电解液中的正电荷载流子(阳离子),离子在电解液中来往于正负电极,构成电流。(图片来源:坎尔姆斯工学院)一种新概念铝电池不仅享有以往两倍的能量密度,而且原材料供应丰沛,可降低生产成本和对环境的影响,由瑞典坎尔姆斯工学院和斯洛文尼亚国家化学研究所的研究人员明确提出,未来将会构建大规模应用于,还包括存储太阳能和风能。 铝电池技术有理论能量密度低、涉及生产和重复使用行业完善等诸多优势。

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新概念电池的阳极和阴极分别由铝和蒽醌恩有机材料做成。这种有机阴极材料能有效地储存一种铝和氯基电解液中的正电荷载流子(阳离子),离子在电解液中来往于正负电极,构成电流。(图片来源:坎尔姆斯工学院)一种新概念铝电池不仅享有以往两倍的能量密度,而且原材料供应丰沛,可降低生产成本和对环境的影响,由瑞典坎尔姆斯工学院和斯洛文尼亚国家化学研究所的研究人员明确提出,未来将会构建大规模应用于,还包括存储太阳能和风能。

铝电池技术有理论能量密度低、涉及生产和重复使用行业完善等诸多优势。与现有的锂离子电池比起,新概念铝电池还可明显降低生产成本。

坎尔姆斯工学院物理系教授PatrikJohansson回应,“新型电池所设想的物料和环境成本近高于当前水平,能构建大规模应用于,例如建设太阳能电池公园或储存风能。”“此外,这种新型铝电池的能量密度是目前最先进设备的两倍。”以往的铝电池都用于铝作阳极(负电极),石墨不作阴极(正电极)。但石墨的能量含量过较低,足以生产出有高性能电池。

然而,在PatrikJohansson及其坎尔姆斯工学院同事和RobertDominko领导的斯洛文尼亚国家化学研究所研究团队联合明确提出的新概念中,一种由碳基分子蒽醌做成的有机纳米结构阴极代替了原本的石墨作为阴极。斯洛文尼亚国家化学研究所的原查尔姆斯工学院客座研究员JanBitenc对这种蒽醌阴极已展开了解研发。该阴极材料中的有机分子败在能储存电解质中的正电荷载流子(阳离子),提升电池能量密度。

研究电池能量存储内在机制的坎尔姆斯工学院研究人员NiklasLindahl回应,“新型阴极材料能使电池使用更加适合的载流子,进而更加充份地利用铝的创造力。现在,我们正在持续前进研究工作,找寻更佳的电解液,期望能除去目前溶液中所不含的氯。

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”迄今为止,铝电池仍未商业化,即使在研究领域也归属于比较较新的话题。人们关心的是铝电池能否最后代替锂离子电池。PatrikJohansson回应,“我们期望铝电池能代替锂离子电池。但更加最重要的是,在保证锂离子电池只在适当时用于的前提下,它们可以有序。

截至目前,铝电池的能量密度仅有为锂离子电池的一半,但我们的长年目标是二者超过完全相同的能量密度。电解液和电池机制仍有改良空间。

理论上,铝是比锂更佳的载流子,因为铝是多价金属元素,意味著每个离子都可“补偿”多个电子。此外,铝电池未来将会大幅度增加对环境的危害。”研究成果公开发表在《储能材料》杂志上。


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