快趣直播免费版app下载 - 快趣直播app大全下载最新版本免费安装软件

當(dāng)前位置: 電池聯(lián)盟網(wǎng) > 前沿 >

南開科研團(tuán)隊合成超高容量鋰離子電池有機(jī)正極材料

時間:2019-05-16 17:26來源:南開新聞網(wǎng) 作者:馬超
點擊:
       鋰離子電池目前廣泛應(yīng)用于各類便攜式電子設(shè)備,并有望在電動汽車和智能電網(wǎng)等領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用。但現(xiàn)有的鋰離子電池正極材料包含金屬鈷等元素,需要選礦、冶煉、回收等技術(shù),存在資源匱乏、環(huán)境污染等難題。近期,中國科學(xué)院院士、南開大學(xué)化學(xué)學(xué)院教授陳軍團(tuán)隊設(shè)計合成了一種具有超高容量的鋰離子電池有機(jī)正極材料——環(huán)己六酮,該材料包含地球豐富的碳、氫、氧元素,且此類有機(jī)正極材料展現(xiàn)了鋰離子電池目前所報道的最高容量值,刷新了鋰離子電池有機(jī)正極材料容量的世界紀(jì)錄。相關(guān)成果發(fā)表于《德國應(yīng)用化學(xué)》。第一作者為南開大學(xué)博士生盧勇,通訊作者為陳軍,南開大學(xué)為作者唯一單位。
 
  高容量、可再生、綠色環(huán)保、低成本的鋰電池正極材料已成為當(dāng)前的研究熱點。含有碳、氫、氧等元素的有機(jī)電極材料因其結(jié)構(gòu)可設(shè)計性、對環(huán)境友好和廉價豐富等優(yōu)點被認(rèn)為是非常具有可持續(xù)發(fā)展前景的下一代鋰離子電池正極材料。然而,該類材料仍面臨著實際容量不高、易溶于有機(jī)電解液等問題,導(dǎo)致其能量密度較低、容量衰減比較嚴(yán)重。因此,如何克服這兩大難題,設(shè)計合成具有超高容量的有機(jī)正極材料、解決其在電解液中的溶解問題具有非常重要的意義。
 
  “通過分子設(shè)計可知,在眾多有機(jī)羰基正極材料中,只由羰基構(gòu)成的環(huán)酮材料由于不存在任何非電化學(xué)活性的結(jié)構(gòu)單元,因而體現(xiàn)目前的最高理論比容量。”陳軍介紹,團(tuán)隊在實驗過程中,首先通過脫水反應(yīng)合成了環(huán)己六酮,通過紅外和拉曼等表征手段研究了環(huán)己六酮的反應(yīng)機(jī)理,結(jié)果表明在充放電過程中發(fā)生了羰基和烯醇基團(tuán)的相互轉(zhuǎn)化。
 
  團(tuán)隊進(jìn)一步優(yōu)化新型電解液并研究了環(huán)己六酮在鋰離子電池中的電化學(xué)性能,結(jié)果表明環(huán)己六酮的放電比容量可達(dá)902 mA h g-1,為目前已知的有機(jī)電極材料容量最高值。此外,由于環(huán)己六酮在高極性的離子液體中的溶解度較低,使得其在離子液體基的電解液中具有較好的循環(huán)性能,組裝的電池體現(xiàn)高容量和長循環(huán)壽命等特征。美國工程院院士、康乃爾大學(xué)Archer教授認(rèn)為,這一開創(chuàng)性成果把該領(lǐng)域工作高度推向了頂峰。
 
  這項工作為高容量有機(jī)電極材料的設(shè)計、制備以及電池應(yīng)用提供了一種新的思路。以環(huán)己六酮為正極的鋰離子電池能夠?qū)崿F(xiàn)電池容量更高、壽命更長等優(yōu)勢,為將來電動汽車、儲能電網(wǎng)等領(lǐng)域的應(yīng)用提供支撐。
 
(責(zé)任編輯:子蕊)
免責(zé)聲明:本文僅代表作者個人觀點,與中國電池聯(lián)盟無關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本網(wǎng)證實,對本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾,請讀者僅作參考,并請自行核實相關(guān)內(nèi)容。
凡本網(wǎng)注明 “來源:XXX(非中國電池聯(lián)盟)”的作品,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負(fù)責(zé)。
如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的,請在一周內(nèi)進(jìn)行,以便我們及時處理。
QQ:503204601
郵箱:[email protected]
猜你喜歡
專題
相關(guān)新聞
本月熱點
歡迎投稿
聯(lián)系人:王女士
Email:cbcu#cbcu.com.cn
發(fā)送郵件時用@替換#
電話:010-53100736
在線投稿
企業(yè)微信號
微信公眾號