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一个新的概念可以使更多的环保电池成为可能。

放大字体  缩小字体发布日期:2019-10-01 08:10  浏览次数:46
摘 要:铝电池的新概念比以前的版本具有两倍的能量密度,是由丰富的材料制成的,并且可以降低生产成本和环境影响。这个想法具有大规模应
 铝电池的新概念比以前的版本具有两倍的能量密度,是由丰富的材料制成的,并且可以降低生产成本和环境影响。这个想法具有大规模应用的
 
使用铝电池技术可以提供一些优势,包括高理论能量密度,以及已经存在一个成熟的制造和回收(http://www.shimaoba.com/buy/)行业。与现在的锂离子电池相比,研究人员的新概念可以显著降低生产成本。
 
查尔默斯大学物理系教授帕特里克·约翰森说:“我们从新概念中设想的材料成本和环境影响比我们现在看到的要低得多,这使得它们可以大规模使用,例如太阳能电池公园或风能的储存。”
 
“此外,我们的新电池概念的能量密度是当今最先进的铝电池的两倍。”
 
以前的铝电池设计是以铝为阳极(负极),石墨为阴极(正极)。但是石墨提供的能量太低,无法制造出性能足够好的电池。
 
但在帕特里克·约翰森和查尔默斯以及罗伯特·多明科领导的卢布尔雅那研究小组提出的新概念中,石墨被一种由碳基分子蒽醌制成的有机纳米结构阴极所取代。
 
蒽醌阴极已经被jan bitenc广泛开发,他以前是来自斯洛文尼亚国家化学研究所chalmers小组的客座研究员。
 
这种有机分子在阴极材料中的优势在于,它能够从电解液中储存正电荷载流子,在电解液中离子在电极之间移动,从而使电池中的能量密度更高成为可能。
 
“因为新的阴极材料使得使用更合适的充电载体成为可能,电池可以更好地利用铝的潜力。现在,我们继续寻找更好的电解液。“目前的版本含有氯,我们想摆脱这一点,”查尔莫斯研究员尼古拉斯林达尔说,他研究的内部机制,控制能源储存。
 
到目前为止,还没有商用的铝电池,即使在研究领域,它们也是相对较新的。问题是铝电池能否最终取代锂离子电池。
 
“当然,我们希望他们能。但最重要的是,它们可以互为补充,确保锂离子电池仅在严格必要时使用。到目前为止,铝电池的能量密度只有锂离子电池的一半,但我们的长期目标是实现相同的能量密度。还有很多工作要做,包括电解液和开发更好的充电机制,但铝原则上是比锂更好的电荷载体,因为它是多价的,意味着每个离子都能“补偿”几个电子。此外,电池具有显著降低环境危害的潜力,”帕特里克·约翰森说。
 
“铝金属阳极有机阴极电池的概念和电化学机理”发表在《储能材料》杂志上。
 
 
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