长时间使用的电池需要新鲜的空气

时间:2020-01-18 18:05 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

长时间使用的电池需要新鲜的空气

DGIST的研究人员正在改进锂空气电池的性能,使我们更接近电动汽车,因为电动汽车可以在充电前利用氧气延长行驶时间。在他们发表在《应用催化B:环境》杂志上的最新研究中,他们描述了他们如何在掺杂了硫的石墨烯上使用镍钴硫化物纳米薄片制造电极,从而制造出具有高放电容量的长寿命电池。

韩国大邱京畿道科学技术研究所的化学家Sangaraju Shanmugam说:“使用锂离子电池的电动汽车的行驶距离大约是300公里。”“这意味着很难用这些电池往返于首尔和釜山之间。这导致了对锂空气电池的研究,因为它们能够储存更多的能量,从而提供更长的里程。”

但是锂空气电池在商业化之前面临许多挑战。例如,它们释放能量的速度不如锂离子电池快,这意味着使用锂空气电池的电动汽车可能行驶更远,不需要充电,但你必须开得非常慢。这些电池也不太稳定,需要经常更换。

Shanmugam和他的同事们把他们的研究重点放在了提高锂空气电池的容量,以催化锂离子和氧气之间的反应,从而促进能量释放和充电过程。

电池有两个电极,阳极和阴极。锂离子和氧的反应发生在锂空气电池的阴极。Shanmugam和他的团队开发了一种由镍钴硫化物纳米薄片制成的阴极,将其置于多孔石墨烯上,并掺杂上硫磺。

他们的电池显示了一个高放电容量,同时保持其电池性能超过两个月没有能力下降。

电池的成功是由于几个因素。石墨烯中不同大小的孔隙为化学反应的发生提供了大量的空间。同样,硫化镍钴催化剂薄片对这些反应具有丰富的活性位点。这些薄片还形成了一层保护层,使得电极更加坚固。最后,石墨烯与硫的掺杂及其孔隙的互联性改善了电池中电荷的传输。

该团队下一步计划通过研究了解电极的放电/充电行为及其表面特征来改进锂空气电池的其他方面。Shanmugam说:“一旦我们获得了电池所有部分的核心技术,并将它们结合起来,就有可能开始制造原型。”

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