鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:867次 | 2020年04月27日
研究人員開(kāi)發(fā)可吸收陽(yáng)光的正極材料 使鋰空氣電池可超低溫工作
(圖源:chemistryworld)
據(jù)外媒報(bào)道,南京大學(xué)的研究人員,利用可以吸收太陽(yáng)光的材料研發(fā)出正極,可使鋰空氣電池在低溫下也能工作。
采用無(wú)機(jī)固態(tài)電解質(zhì)的鋰空氣電池,有潛力超越鋰離子電池,成為電動(dòng)汽車首選電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)。大多數(shù)電池系統(tǒng)使用的是液體電解質(zhì),安全性和熱穩(wěn)定性不好。從理論上講,鋰空氣系統(tǒng)具有很高的能量密度。然而,當(dāng)溫度降至0℃以下時(shí),帶有固態(tài)電解質(zhì)的鋰空氣電池,就會(huì)喪失大部分容量和功率。
南京大學(xué)研究人員HaoshenZhou及其同事,開(kāi)發(fā)了嵌入混合釕納米結(jié)構(gòu)的多孔正極,使鋰空氣電池能在超低溫度下工作。在這一關(guān)鍵組件中,納米結(jié)構(gòu)排列可引發(fā)等離子體增強(qiáng)太陽(yáng)光熱效應(yīng)。換句話說(shuō),能有效地將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為熱能。只要有充足的陽(yáng)光,電池就可以通過(guò)局部加熱,在非常冷的條件下工作。該團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的電池,在-73°C時(shí)展現(xiàn)出高放電容量,在-73°C和室溫下的循環(huán)壽命都創(chuàng)下紀(jì)錄。
愛(ài)爾蘭科克大學(xué)(UniversityCollegeCork)的化學(xué)能專家ColmO’Dwyer表示:“研究人員將特定金屬置于電極中,使其與光相互用途,從而改善整個(gè)系統(tǒng)的電導(dǎo)率,使其能夠在低溫下工作?;旧?,光熱效應(yīng)能夠明顯降低電池內(nèi)部的電阻。通過(guò)光熱效應(yīng),光線轉(zhuǎn)化為熱量,阻止電阻隨著溫度下降而新增,從而保持電池活性。這種方法真的是令人印象深刻?!比欢?,O'dwyer強(qiáng)調(diào),可控光源是保證系統(tǒng)工作的關(guān)鍵所在。
Zhou希望,將這種電池應(yīng)用于電動(dòng)汽車等領(lǐng)域。美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(LawrenceBerkeleyNationalLaboratory,US)的MarcaDoeff表示:“與所有新概念相同,為了對(duì)循環(huán)壽命、性能和成本進(jìn)行評(píng)估,檢測(cè)電池是否能滿足預(yù)期應(yīng)用,要進(jìn)行深入的測(cè)試和評(píng)估?!?/p>