鉅大LARGE | 點擊量:540次 | 2023年01月09日
研究人員開發出了生產高性能鋰硒電池的簡單方法
可充電鋰電池(LIB)因其壽命長、高的比功率和能量密度,被認為是下一代電池技術的最佳希望。然而,它們還不能滿足電動汽車等新興技術不斷上升的需求。Li-Se電池技術因其高理論體積容量和更高的導電率,越來越被認為是LIBs的潛在替代品。
在《NatureCommunications》雜志發表的首篇同類研究中,來自薩里先進技術研究所(ATI)的工程師和悉尼大學技術團隊合作,詳細介紹了他們如何使用單原子催化劑為Li-Se電池制造高效陰極。他們的電池具有卓越的速率能力和出色的長期循環性能。
薩里團隊采用精巧地控制放置在聚苯乙烯球體表面的沸石咪唑框架(ZIF)顆粒。然后,ZIF的芯殼被轉化為中空結構的碳材料。通過進一步微調,ATI團隊成功制作出原子鈷電催化劑、氮摻雜中空多孔碳、氮摻雜中空多孔碳和鈷納米顆粒。通過在中空結構碳顆粒中嵌入硒,生產了碳/硒復合材料。
原子鈷電催化劑作為Li-Se電池的陰極材料,表現出優越的電化學性能,包括優異的速率能力(50C時311mAhg-1)和優異的循環穩定性(5000次循環后267mAhg-1,在50C的電流密度下,每個循環的容量衰減為0.0067%),庫侖效率約為100%。
重要作者之一、ATI能源材料副教授JianLiu博士說:我們真的相信,我們的原子鈷摻雜合成材料可以為鋰硒電池鋪平道路,使其成為未來幾代人的首選電池技術。雖然我們的結果令人難以置信地鼓舞人心,但要實現我們的高容量、可持續電池技術的夢想,還有一段路要走。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
薩里大學ATI主任RaviSilva教授說:我們對Liu博士團隊所做的極具創造性的優秀工作感到無比自豪,這項研究可能是可持續電池技術發展的決定性時刻。
論文標題為《High-powerlithium–seleniumbatteriesenabledbyatomiccobaltelectrocatalystinhollowcarboncathode》。