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鋰-氧電池取得技術(shù)突破 實(shí)現(xiàn)四電子轉(zhuǎn)化及庫侖效率近100%

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量：0次  |  2020年04月29日  

據(jù)外媒報(bào)道，加拿大滑鐵盧大學(xué)LindaNazar教授宣布，其研究團(tuán)隊(duì)首次實(shí)現(xiàn)四電子轉(zhuǎn)換（four-electronconversion），該技術(shù)將實(shí)現(xiàn)鋰-氧電池（lithium-oxygen，Li-O2）的電子存儲容量翻番。


Nazar團(tuán)隊(duì)將有機(jī)電解質(zhì)（organicelectrolyte）轉(zhuǎn)化為硝酸鋰/硝酸鉀（lithiumnitrate/potassiumnitrate）的無機(jī)熔鹽（inorganicmoltensalt），旨在提升其化學(xué)穩(wěn)定性和導(dǎo)電率。此外，該團(tuán)隊(duì)了利用雙功能金屬氧化物催化劑替代了多孔碳陰極（porouscarboncathode），提升了電池容量的同時(shí)降低了過電勢。


相較于Li2O2，在150攝氏度下，電池在使用期間將生成更為穩(wěn)定的Li2O，其熱力學(xué)性能表現(xiàn)更為出色。該款電池電芯采用多種材料，旨在提升其熱動(dòng)力性能及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)（kinetics）。研究人員研發(fā)的該款電池充電性能表現(xiàn)更佳，從理論上講，其儲能表現(xiàn)提升了50%。


在電池研究領(lǐng)域，鋰-氧電池頗具吸引力，這重要得益于其理論能量密度。能量密度是材料的儲能容量，當(dāng)電芯發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)后，其能量將儲存在電池電芯中。


早前，鋰-氧電池的技術(shù)挑戰(zhàn)難點(diǎn)集中在電池的陰極、有機(jī)電解質(zhì)、超氧化物及過氧化鋰。然而，該研究已解決了所有內(nèi)在局限性（intrinsiclimitations）難題并證明了該類電池內(nèi)部四電子傳輸?shù)目赡苄浴⒎磻?yīng)的可逆性，其理論庫侖效率（theoreticalcoulombicefficiency）已接近100%。


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