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鈦陰極電池獲突破 促進未來電池可持續(xù)設(shè)計

時間:2020-04-04 14:48來源:微鋰電 作者:綜合報道
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      一直以來，鋰離子電池的生產(chǎn)材料——鋰和鈷的開采存在著一些爭議，替代的化學材料是許多從事儲能研究機構(gòu)研究的重點。鈉離子和鉀離子電池都具有代替鋰的潛力，而鈦是研究替代陰極中鈷的材料之一。但人們對鈦的研究興趣其實較為有限，因為鈦的潛力很低，限制了電池的容量。盡管市面上已有鈦酸鋰電池，但因為能量密度較低等原因始終占據(jù)很少的市場份額。
 
      近日，俄羅斯Skoltech能源科技中心(CEST)的科學家稱，他們已經(jīng)克服困難，在設(shè)計基于鈦元素的金屬離子電池陰極材料方面取得了突破。
 
      據(jù)報道，該小組開發(fā)的材料氟化鈦磷酸鹽（KTiPO4F）在鉀離子電池中進行了測試，其電極電勢為3.6 V，這意味著，與之結(jié)合的電池可以在此電壓下工作，并且在充電速率為5c的情況下，充電100次后也不會出現(xiàn)容量衰減。(5倍的電流相對于電池容量)。
 
      Skoltech能源科技中心的負責人說:“這是一個不同尋常的結(jié)果，它打破了電池圈長期存在的定式思維，即因為鈦的潛力低，鈦基材料只能用作陽極。”科學家認為，陰極材料出乎意料的高性能可能是由于兩個陰離子的累積誘導效應(yīng)和電荷/空位序的協(xié)同作用。科學家相信，高壓KTiPO4F的發(fā)現(xiàn)可以為尋找和開發(fā)新型含鈦陰極材料提供新的動力。
      從無機化學和固態(tài)化學的角度來看，鈦基材料用作陰極是一個很好的案例，它向我們證明，不應(yīng)該盲目遵循普遍接受的教條，而應(yīng)該睜大眼睛看清問題。選擇了正確的化學成分、晶體結(jié)構(gòu)和合成方法，不可能的事情就會變成可能，就可能發(fā)現(xiàn)具有新性能的新材料以及實際應(yīng)用的新機會。
 
      科技中心表示，這一發(fā)現(xiàn)為未來電池設(shè)計提供了一個案例，促進行業(yè)積極投入設(shè)計成本低、可持續(xù)的新材料。
 
(責任編輯：子蕊)
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