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芝加哥大學(xué)開發(fā)硫化鐵基專利材料 可提高電池效率和可持續(xù)性

時間:2021-11-05 09:48來源:蓋世汽車新能源 作者:Elisha
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(圖片來源:芝加哥大學(xué))
 
       據(jù)外媒報道,芝加哥大學(xué)(the University of Chicago)化學(xué)系助理教授John Anderson獲得了一種材料的專利。比起目前使用的方法,這種材料可以更有效、更可持續(xù)地儲存和產(chǎn)生能量。
 
       這種基于硫化鐵的專利材料,可以制成散裝粉末,或沉積在基材上的薄膜。
 
       研究人員致力于發(fā)現(xiàn)新材料,以提高儲能方案的性能,或降低成本,包括用于電動汽車等超級電容器設(shè)備的電極。這些電極還可用于電子設(shè)備的鋰和鈉電池,并應(yīng)用于電網(wǎng)儲能。Anderson表示:“我們將一種已經(jīng)研究過的物質(zhì)構(gòu)建成納米薄片,即硫化鐵。在電池應(yīng)用中,這些納米薄片能夠更快地實(shí)現(xiàn)可逆性充電。”
 
       研究人員已通過實(shí)驗(yàn)室合成進(jìn)行概念驗(yàn)證。目前的應(yīng)用是將其作為正極,可能用于硫電池。如果進(jìn)行優(yōu)化,這些材料可用作各類電池中的固態(tài)電解質(zhì)或正極。目前最大的障礙是提高材料的穩(wěn)定性,不論何種應(yīng)用,這都具有重要意義。
 
       Anderson指出:“隨著社會電氣化水平日益提高,對電池的需求將越來越大,對電池原材料的需求也會逐漸增長。這項(xiàng)研究中令人興奮的是,這種材料由地球上成本很低、儲量非常豐富的兩種元素組成,即鐵和硫。”
 
       根據(jù)彭博新能源財經(jīng)(BloombergNEF)的2020年新能源展望(New Energy Outlook 2020,一項(xiàng)對能源經(jīng)濟(jì)未來的長期情景分析),2019至2050年,全球的發(fā)電產(chǎn)能幾乎增長了兩倍。
 
       該報告指出,磷酸鐵鋰可用于商用電動汽車、電動客車和固定存儲設(shè)備,因此需求量仍然很大。這將需要“大幅提升電池生產(chǎn)能力和原材料供應(yīng)”。
 
       此外,根據(jù)該報告:
 
       到2030年,電池需求將達(dá)到2太瓦時,高于2019年的不到230吉瓦時;
 
       2050年,可再生能源將從2019年的35%增加到68%;
 
       化石燃料的發(fā)電產(chǎn)能將從2019年的56%降至2050年的24%。
 
       Anderson致力于開發(fā)全新的顛覆性材料,以顯著改善電池性能和成本。其研究重點(diǎn)是開發(fā)無機(jī)合成化學(xué)品,解決與自然、能源和新材料相關(guān)的問題。
 
(責(zé)任編輯:子蕊)
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