鉅大LARGE | 點擊量:515次 | 2022年07月06日
單壁碳納米管網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)或?qū)⒀娱L鋰電池使用壽命
據(jù)外媒報道,在反復充放電后,鋰電池材料周邊會形成一個非活躍層(inactivelayer),影響電池的性能。為此,一直化學家組成的研究團隊研究出新方法,防止鋰電池陽極材料分解。
該團隊由喬治亞理工大學(GeorgiaTech)的ElsaReichmanis及紐約州立大學石溪分校(StonyBrookUniversity)的AmyC.Marschilok牽頭,制作了單壁碳納米管(single-walledcarbonnanotube,SWNT)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),可利用PPBT(poly[3-(potassium-4-butanoate)thiophene])將SWNT固定在電池材料上。
PPBT的羧酸根基團(carboxylategroups)可和電池材料的極曲面(polarsurface)相配合,噻吩骨干(thiophenebackbone)可利用π-鍵合(π-bonding)和SWNT發(fā)生接觸,電子可在SWNT-PPBT網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)流動。電池材料周邊的納米管網(wǎng)絡呈現(xiàn)多孔結(jié)構(gòu),可供鋰離子在電池材料中移動,還能防止電池材料膨脹。
該系統(tǒng)可和兩類電池陽極材料搭配——磁性納米顆粒物(magnetitenanoparticles)及硅納米顆粒物(siliconnanoparticles)。
伊利諾伊大學香檳分校(UniversityofIllinois,Urbana-Champaign)的聚合物及電子材料專家PaulV.Braun指出,該項研究證明新方法可實現(xiàn)電池性能最大化,要對該款電池電極進行全盤的整體設計,考慮鋰離子及電子的傳導性、活動空間及特定的化學反應等相關(guān)因素。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
Reichmanis表示,該方法對電池技術(shù)研發(fā)起到了助推用途,在部件制造時需確保材料的均勻性及可靠性。(本文圖片選自cen.acs.org)
上一篇:三星SDI儲能電池"野心"