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斯坦福大学致力找到提升锂电池储能的新材料
发布时间:2013-08-09 16:51:56  来源:钜大电子锂电池事业部

美国斯坦福大学的科学家近日在蟹壳中发现一种含有硫或者硅的纳米结构,能够通过电极的自由膨胀提升锂离子电池的储能能力。他们同时正在米糠中进行类似的“寻找”工作。
    从事这项工作的研究小组发现,蟹壳由含有碳酸钙成分的纳米通道构成,有足够的空间容纳电极材料,这一最新发现发表在科普刊物《纳米快报》上。
传统的钴酸锂圆柱电池或者方形电池以氧化钴为正极,碳素为负极,从理论上来说,它们如果分别为硫正极和硅负极代替的话,则锂电池的储能能力几乎可以提高10倍,而蟹壳正好可以提取硅负极。
    为了获取这一材料,研究小组在蟹壳上燃烧有机物质来获取碳纳米纤维,并将生成的碳酸钙磨成细粉。随后将粉末与多巴胺溶液混合里生成多巴胺聚合物。一旦对粉末进行加热,聚合物就会生成碳。去除碳酸钙最终形成有凹陷的碳纳米纤维,注意:这种碳含有硫或者硅。
    这种蟹壳负极材料锂电池经过200次循环充放电试验后,含有硫的电极保存了60%的电能,含硅的电极只损失了5%的电能。与现有一般的锂离子电池500次循环充放电后只保存约80%的电能的效果相比,这种新材料锂电池的储能能力表现的结果还可以,但是对于用在大容量电池上的可能性还有待探讨。也就是说,如果用于动力电池的话,则还是需要反复试验才能确定的问题。


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