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新型铝电池设计使用有机阴极材料提高了能量密
发布时间:2019-10-13

  欧洲的一组研究人员认为,铝电池的概念将比锂离子电池更节能,更环保。查尔默斯大学的研究员尼克拉斯林达尔说,该设计由瑞典查尔姆斯理工大学和斯洛文尼亚国立化学研究所的科学家开发,显示出一种可行,可持续的替代当前锂离子电池的方法。“我们已经开发出一种新概念,以使可持续发展的电池更少

  与锂离子电池相比,对环境有害。”他告诉《设计新闻》。“铝电池更可持续,主要是因为它们仅使用丰富的材料。95期香港挂牌之全篇!”

  锂离子电池已经成为无数电子设备的标准。但是,由于它们并不是特别环保,因此科学家长期以来一直在寻找对环境影响较小的新设计和新材料。

  研究人员说,虽然新设计不是科学家首次尝试将铝电池与锂离子电池相提并论,但这是最成功的设计之一。

  在以前的设计中,研究人员使用铝作为阳极(负极)和石墨作为阴极(正极)。但是石墨不能提供有用的电池性能所需的能量。

  在新设计中,研究人员用由碳基分子蒽醌制成的有机纳米结构阴极代替了石墨。Lindahl说,这种材料能够从电解液(离子在电极之间移动的溶液)中存储正电荷载体,从而产生比以前的铝电池设计更高的能量密度。

  Lindahl告诉《设计新闻》:“因此,与以前最先进的铝电池相比,能量密度(每质量活性材料中存储的能量数量)可以增加一倍。” “或者换句话说,重量相同的电池可以存储两倍的能量。”

  Lindahl表示,铝比锂的使用对电池设计具有关键优势。除了其丰富的材料和已经建立的材料制造结构(这将使电池制造更便宜,更具可持续性)之外,从原理上讲,它还是一种比锂更好的载流子。Lindahl解释说:“ [铝]是多价的,这意味着每个离子都会补偿多个电子。”

  然而,就开发相容的电解质和阴极而言,这也给研究人员提出了设计挑战。制造具有与锂离子电池相同的尺寸和性能水平的铝电池也面临挑战

  Lindahl说:“尽管这项工作表明新型阴极材料可以使能量密度增加一倍,但铝电池的能量密度不到锂离子电池的一半。” “但是我们的长期目标是达到相同的能量密度。”

  为了实现这一目标,研究人员计划继续开展工作,以便为电池电解质开发更好的充电机制,并进行其他改进。

  Lindahl告诉《设计新闻》,虽然科学家们不确定铝电池是否会完全替代当前的电池设计,但至少它们可以互补并用于物联网设备等应用以及太阳能和风能的存储。

  他说,这将使锂离子电池只能在“绝对必要的地方使用,例如在高能量密度最为重要的移动应用中使用”。

  伊丽莎白蒙塔尔巴诺(Elizabeth Montalbano)是一位自由撰稿人,他对技术和文化进行了20多年的写作。她在凤凰城,569万 太原哪里有卖玛驰旧金山和纽约市生活和工作过,担任专业记者。业余时间,她喜欢冲浪,旅行,音乐,瑜伽和烹饪。她目前居住在葡萄牙西南海岸的一个村庄。

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