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瑞典查尔默斯理工大学研究人员在石墨烯海绵(graphenes“万邦娱乐网址”

时间:2020-12-02
本文摘要:最近瑞典查尔默斯理工大学(ChalmersUniversityofTechnology)的研究人员在石墨烯海绵(graphenesponge)的帮助下,利用阴极电解质在这种电池的研发上取得了突破。为了使阴极电解质充分发挥电解质,在分离器中重新添加了部分阴极电解质,最大限度地提高了电池的硫含量。

气凝胶

据外电报道,为了适应环境电气化的未来市场需求,需要开发新的电池技术,其中一种自由选择是锂硫电池,与锂离子电池相比,理论上该电池的能源密度低5倍。最近瑞典查尔默斯理工大学(ChalmersUniversityofTechnology)的研究人员在石墨烯海绵(graphenesponge)的帮助下,利用阴极电解质在这种电池的研发上取得了突破。研究人员的想法非常精巧,利用用水解石墨烯还原的多孔、海绵等气凝胶作为电池的独立国家电极,更好地利用硫,提高利用率。

(威廉莎士比亚,哈姆雷特,) (莎士比亚,哈姆雷特,传统电池由四个部分组成。首先,有覆盖两个活性物质的电极:阳极和阴极。它们之间有电解质,一般可以用液体往返离子。第四部分是分离器,物理屏障,使离子能够移动,同时避免两个电极的识别。

此前,研究人员曾将阴极和电解质融合成“阴极电解质”。这个概念有助于减少电池重量,同时减慢电池速度和加强供电能力。目前,石墨烯气凝胶得到了发展,证明这一概念是有效的、不现实的、前景好的。

气凝胶

首先,研究人员在标准电池盒内通过微孔石墨烯气凝胶。查尔默斯理工大学物理学系本研究首席研究员CarmenCavallo回应说:“气凝胶像意大利辣香肠一样切成薄片,放入电池中。”然后将含硫量非常丰富的溶液,即阴极电解质,放回电池中。多孔气凝胶是支架,不像海绵一样吸收溶液。

“”石墨烯的多孔结构吸收大量阴极电解质,获得足够的硫,构建阴极电解质的概念是必不可少的。这种半液体阴极电解质非常合适,在硫循环过程中不会失去任何硫,硫已经沉淀在阴极电解质中,可能会因沉淀而损失。

为了使阴极电解质充分发挥电解质,在分离器中重新添加了部分阴极电解质,最大限度地提高了电池的硫含量。目前,大部分商用电池都是锂离子电池,但该电池的发展已经接近无穷大,为了应对更高的拒绝,寻找新的化学方法更为重要。锂硫电池具有能源密度更高等多种优点。

目前市场上最差的锂离子电池的生产率为300whr/kg,理论上仅次于平均350/kg。理论上,锂硫电池的能量密度约为1000 ~ 1500whr/kg。

查尔默斯理工大学物理系教授兼任此次研究主管Alexandarmatic教授,回答说:“此外,硫低廉、储量丰富、环保。”此外,锂离子电池中广泛含有对环境有害的钚,但锂硫电池则不然。“到目前为止,锂硫电池的问题是太稳定,循环寿命短。

锂硫电池

但是查默斯理工大学的研究人员在测试新的电池原型时,在循环350次后仍保持85%的容量。新设计可防止硫锂电池水解过程中出现两个主要问题。一种是硫沉淀在电解质中消失,另一种是硫分子从阴极移动到阳极的“往复效应”。

在这个设计中,这种问题的影响都大大减少了。但是研究人员认为,这项技术几乎要充分发挥市场潜力还有很长的路要走。AleksandarMatic回应:“这种电池的生产方式与大多数长电池不同,因此需要开发新的生产工艺,以实现这种电池的商业化。


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