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    顛覆丨鋰電新突破:碳納米管薄膜包覆陽極 電量提升3~5倍

    • 發(fā)布時間2018-10-19 14:45
    • 發(fā)布人金彩集團
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    好消息是,萊斯大學(xué)的科學(xué)家們,已經(jīng)找到了一種讓當(dāng)前廣泛使用的鋰離子電池容量成倍提升的好方法。

    這項電池技術(shù)的突破,集中在一種穿上碳納米薄膜的新型陽極材料上。此前,有實驗室借助過凱夫拉纖維來限制晶枝的生長、或者使用全新類型的電解質(zhì)(攜帶電荷的化學(xué)溶液)。早在去年的時候,萊斯大學(xué)的同一研究團隊,就已經(jīng)開發(fā)出了一種用瀝青制成的鋰金屬電池。它的充電速度更快、且對晶枝的形成有更強的抵抗力。現(xiàn)在,研究團隊更進了一步,將碳納米薄膜引入其中。它被用于涂覆電池的鋰金屬陽極,用于更有效地浸沒晶枝,類似于拿重物壓草坪、以抑制雜草。

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    這種薄膜從陽極吸收鋰離子,并在充電過程中分配它們。但所有這些,都不會影響電池的充電速率。研究合著者 Rodrigo Salvatierra 表示:碳納米管薄膜的作用,是將沉積的金屬鋰散布開來,從而形成一個沒有晶枝的光滑層。這樣的改進,并不會限制此類電池的充電速率、甚至放心地運用高倍率充放電。在將新組件部署到去年的瀝青-鋰電池后,研究人員發(fā)現(xiàn)其在超過 580 次循環(huán)后,依然能夠防止晶枝的生長。此外電池的庫倫效率保持在 99.8%,成品也更易于打造。

    不過 Salvatierra 解釋到:與早先的瀝青電池相比,它有一些不同的地方。首先,我們用碳納米管薄膜來修飾固態(tài)的鋰金屬箔,這兩種材料早已做好了被電池所用的準(zhǔn)備。其次,在瀝青衍生的電極中,鋰金屬必須進行電化學(xué)沉積,才能在完整的電池裝置中使用。最終,采用這種新型陽極的電池,能夠較市售產(chǎn)品存儲 3~5 倍的電量。即便充滿后放置一個月,其電荷損失也都可以忽略不計。換言之,它會是一種可靠的長期儲能解決方案。有關(guān)這項研究的詳情,已經(jīng)發(fā)表在近日出版的《先進材料》(Advanced Materials)期刊上。


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