鉅大LARGE | 點擊量:1086次 | 2020年03月13日
美國大學(xué)研發(fā)首款碳中和鋰-二氧化碳電池 能量密度超鋰離子電池7倍
據(jù)報道,鋰-二氧化碳電池(Lithium-carbondioxidebatteries)是一種非常具有吸引力的儲能系統(tǒng),因為與常用的鋰離子電池相比,此類電池的能量密度高了7倍以上。不過,雖然鋰-二氧化碳電池有能力存儲更多的能量,但是直到現(xiàn)在,也沒有科學(xué)家研發(fā)出一個可以充電的鋰-二氧化碳電池原型。
現(xiàn)在,美國伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校(theUniversityofIllinoisatChicago)的研究人員卻首次證明,鋰-二氧化碳電池可以經(jīng)過設(shè)計,以可充電的方式運行,而且研究人員已經(jīng)成功測試了一個鋰-二氧化碳電池原型,可以持續(xù)進行500次充放電。
傳統(tǒng)上看,當(dāng)鋰-二氧化碳電池放電時,會產(chǎn)生碳酸鋰和碳,在充電過程中,碳酸鋰會循環(huán)再利用,但是碳只會在催化劑上堆積,最終導(dǎo)致電池出現(xiàn)故障。UIC工程學(xué)院研究生兼論文第一作者AlirezaAhmadiparidari表示:“碳的堆積不僅妨礙了催化劑的活性位點,阻止二氧化碳的擴散,還會讓電解質(zhì)在充電過程中分解。”
UIC工程學(xué)院機械和工業(yè)工程副教授AminSalehi-Khojin及其同事在二氧化碳實驗電池中采用了新材料,以促進在充電過程中能夠?qū)⑻妓徜嚭吞家黄饛氐籽h(huán)再利用。他們采用二硫化鉬作為陰極催化劑,與混合電解質(zhì)結(jié)合,幫助在循環(huán)過程中將碳包含在內(nèi)。
具體而言,研究人員結(jié)合各種材料,生產(chǎn)出一個單一的多成分復(fù)合產(chǎn)品,而不是一個單獨的產(chǎn)品,從而使得循環(huán)再利用的過程更加高效。
Salehi-Khojin表示:“獨特的材料組合幫助我們制成了首款碳中和鋰-二氧化碳電池,此種電池效率更高、循環(huán)壽命更長,可用于V2G技術(shù)等先進的儲能系統(tǒng),以平衡電力需求。”