鉅大LARGE | 點擊量:569次 | 2021年10月18日
新型正極材料可使鋰空氣電池超低溫工作
據(jù)外媒報道,南京大學的研究人員,利用可以吸收太陽光的材料研發(fā)出正極,可使鋰空氣電池在低溫下也能工作。
采用無機固態(tài)電解質(zhì)的鋰空氣電池,有潛力超越鋰離子電池,成為電動汽車首選電化學儲能技術(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,當溫度降至0℃以下時,帶有固態(tài)電解質(zhì)的鋰空氣電池,就會喪失大部分容量和功率。
南京大學研究人員HaoshenZhou及其同事,開發(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)等離子體增強太陽光熱效應(yīng)。換句話說,能有效地將太陽光轉(zhuǎn)化為熱能。只要有充足的陽光,電池就可以通過局部加熱,在非常冷的條件下工作。該團隊開發(fā)的電池,在-73°C時展現(xiàn)出高放電容量,在-73°C和室溫下的循環(huán)壽命都創(chuàng)下紀錄。
愛爾蘭科克大學(UniversityCollegeCork)的化學能專家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,從而改善整個系統(tǒng)的電導(dǎo)率,使其能夠在低溫下工作?;旧希鉄嵝?yīng)能夠明顯降低電池內(nèi)部的電阻。通過光熱效應(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。”然而,O'dwyer強調(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)用于電動汽車等領(lǐng)域。美國勞倫斯伯克利國家實驗室(LawrenceBerkeleyNationalLaboratory,US)的MarcaDoeff表示:“與所有新概念相同,為了對循環(huán)壽命、性能和成本進行評估,檢測電池是否能滿足預(yù)期應(yīng)用,要進行深入的測試和評估。”
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%