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研究人員開發(fā)出了生產高性能鋰硒電池的簡單方法

時間:2020-11-20 21:21來源:科技報告與資訊 作者:綜合報道
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       可充電鋰離子電池(LIB)因其壽命長、高的比功率和能量密度,被認為是下一代電池技術的最佳希望。然而,它們還不能滿足電動汽車等新興技術不斷增長的需求。Li-Se電池技術因其高理論體積容量和更高的導電率,越來越被認為是LIBs的潛在替代品。
 
       在《Nature Communications》雜志發(fā)表的首篇同類研究中,來自薩里先進技術研究所(ATI)的工程師與悉尼大學技術團隊合作,詳細介紹了他們如何使用單原子催化劑為Li-Se電池制造高效陰極。他們的電池具有卓越的速率能力和出色的長期循環(huán)性能。
 
       薩里團隊采用精巧地控制放置在聚苯乙烯球體表面的沸石咪唑框架(ZIF)顆粒。然后,ZIF的芯殼被轉化為中空結構的碳材料。通過進一步微調,ATI團隊成功制作出原子鈷電催化劑、氮摻雜中空多孔碳、氮摻雜中空多孔碳和鈷納米顆粒。通過在中空結構碳顆粒中嵌入硒,生產了碳/硒復合材料。
 
       原子鈷電催化劑作為Li-Se電池的陰極材料,表現出優(yōu)越的電化學性能,包括優(yōu)異的速率能力(50 C時311 mA h g-1)和優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性(5000次循環(huán)后267 mA h g-1,在50 C的電流密度下,每個循環(huán)的容量衰減為0.0067%),庫侖效率約為100%。
 
       主要作者之一、ATI能源材料副教授Jian Liu博士說:“我們真的相信,我們的原子鈷摻雜合成材料可以為鋰硒電池鋪平道路,使其成為未來幾代人的首選電池技術。雖然我們的結果令人難以置信地鼓舞人心,但要實現我們的高容量、可持續(xù)電池技術的夢想,還有一段路要走。”
 
       薩里大學ATI主任Ravi Silva教授說:“我們對Liu博士團隊所做的極具創(chuàng)造性的優(yōu)秀工作感到無比自豪,這項研究可能是可持續(xù)電池技術發(fā)展的決定性時刻。”
 
       論文標題為《High-power lithium–selenium batteries enabled by atomic cobalt electrocatalyst in hollow carbon cathode》。
 
(責任編輯:子蕊)
文章標簽: 電池 鋰硒電池
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