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俄罗斯科学家使用有机材料制造阴极,以使钾电池在10秒钟内充放电。

字号+作者: 来源:大学生创业网 2020-02-03 17:55:59 我要评论() 收藏成功收藏本文

据国外媒体报道,俄罗斯斯科尔科沃科学技术研究所和俄罗斯科学院化学物理研究所和美国乌拉尔联邦大学的研究人员共同合作,表明有机材料可以制成高容量、高功率电池。此外,

据国外媒体报道,俄罗斯斯科尔科沃科学技术研究所和俄罗斯科学院化学物理研究所和美国乌拉尔联邦大学的研究人员共同合作,表明有机材料可以制成高容量、高功率电池。此外,研究人员还证明,正极材料具有很高的稳定性,由钾电池充放电迅速,具有较高的能量密度。

如今,锂离子电池已成为人们日常生活中不可或缺的一部分,广泛用于储存能量,尤其是便携式电子产品。随着电动汽车的不断发展,吸引了越来越多的投资,对电池的需求也在激增。例如,沃尔沃计划到2025年将电动汽车销量增加至总销量的50%,而戴姆勒公司则宣布将停止开发内燃机,并将重点放在电动汽车上。

然而,锂离子电池的大量使用将使锂离子电池的生产面临严重的资源短缺。钴、镍和锰等过渡金属通常用于制造电池阴极,而且非常罕见、昂贵和有毒。电动汽车是动力。

德国能源和经济研究中心(FFE)估计,在未来几十年里,锂短缺可能成为一个严重问题。最近,科学家们建议寻找其他替代品,比如钠和钾,它们的化学性质与锂类似。

由Paveltroshin教授领导的Skolkowo科学技术研究所的研究人员在开发基于有机阴极材料的钠和钾电池方面取得了很大进展。

在他们的第一篇论文中,研究人员提到了一种含有六氮杂氮的聚合物。已经证明,这种新材料也适用于锂电池、钠电池和钾电池,充电时间为30至60秒,经过数千次充放电循环,以保持储能能力。

它们的氧化还原机制不像反离子那样明显,因此更容易找到锂离子电池的替代品。至于无机材料,情况将变得更加复杂。

六氮杂苯聚合物阴极的缺点是工作电位低(与K≤K的电位约为1.6V),从而导致储能能力下降。因此,在第二篇论文中,人们提到了另一种材料,一种基于二氢苯氮胺的聚合物,ADZE27794,它具有工作电位低的缺点,可以保证电池的平均工作电压增加到3.6V。

芳香族聚合物可用作优良的高压有机阴极。本研究首次将聚偶氮苯5,10二氢苯嗪用于钾电池的阴极。

金属离子电池的主要问题之一是金属枝晶的生长,特别是金属阳极。金属枝晶生长到电池芯中会导致短路,通常还会引起火灾甚至爆炸。为了避免这种情况,合金可以代替纯碱金属,因为合金在电池温度下是液态的,这也是2019年诺贝尔奖得主JohnB的观点。够好了。钾和钠合金的熔点低,负12。7摄氏度,钠含量约为22%。.

作为阴极。这种电池据说能在10秒内充电和放电。有趣的是,一个聚合物阴极给钾电池最大的能量容量,而另一个阴极使钾电池具有极好的稳定性。

此外,基于这两种材料的电池显示了无与伦比的功率特性,接近1000瓦特/千克,达到超级电容器的功率水平。

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