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鈦基電極材料助力未來電池可持續(xù)設(shè)計

汽車玩家 ? 來源:OFweek儲能網(wǎng) ? 作者:微鋰電 ? 2020-04-03 09:12 ? 次閱讀

莫斯科的科學(xué)家開發(fā)出一種用于金屬離子電池的鈦基電極材料,他們稱挑戰(zhàn)了該元素陰極電位的感知智慧,這可能為研究人員提供一個可持續(xù)設(shè)計、經(jīng)濟(jì)高效的鈦基電極的場地。

一直以來,鋰離子電池的生產(chǎn)材料——鋰和鈷的開采存在著一些爭議,替代的化學(xué)材料是許多從事儲能研究機(jī)構(gòu)研究的重點。鈉離子和鉀離子電池都具有代替鋰的潛力,而鈦是研究替代陰極中鈷的材料之一。但人們對鈦的研究興趣其實較為有限,因為鈦的潛力很低,限制了電池的容量。盡管市面上已有鈦酸鋰電池,但因為能量密度較低等原因始終占據(jù)很少的市場份額。

近日,俄羅斯Skoltech能源科技中心(CEST)的科學(xué)家稱,他們已經(jīng)克服困難,在設(shè)計基于鈦元素的金屬離子電池陰極材料方面取得了突破。

據(jù)報道,該小組開發(fā)的材料氟化鈦磷酸鹽(KTiPO4F)在鉀離子電池中進(jìn)行了測試,其電極電勢為3.6 V,這意味著,與之結(jié)合的電池可以在此電壓下工作,并且在充電速率為5c的情況下,充電100次后也不會出現(xiàn)容量衰減。(5倍的電流相對于電池容量)。

Skoltech能源科技中心的負(fù)責(zé)人說:“這是一個不同尋常的結(jié)果,它打破了電池圈長期存在的定式思維,即因為鈦的潛力低,鈦基材料只能用作陽極。”科學(xué)家認(rèn)為,陰極材料出乎意料的高性能可能是由于兩個陰離子的累積誘導(dǎo)效應(yīng)和電荷/空位序的協(xié)同作用。科學(xué)家相信,高壓KTiPO4F的發(fā)現(xiàn)可以為尋找和開發(fā)新型含鈦陰極材料提供新的動力。

從無機(jī)化學(xué)和固態(tài)化學(xué)的角度來看,鈦基材料用作陰極是一個很好的案例,它向我們證明,不應(yīng)該盲目遵循普遍接受的教條,而應(yīng)該睜大眼睛看清問題。選擇了正確的化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)和合成方法,不可能的事情就會變成可能,就可能發(fā)現(xiàn)具有新性能的新材料以及實際應(yīng)用的新機(jī)會。

科技中心表示,這一發(fā)現(xiàn)為未來電池設(shè)計提供了一個案例,促進(jìn)行業(yè)積極投入設(shè)計成本低、可持續(xù)的新材料。

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
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