这种N掺杂碳包覆的多孔Li4Ti5O12之所以表现出极好的倍率性能和循环性能,主要原因有三:一是表面经过N掺杂碳层的包覆,在提高材料的电子导电性的同时

这种N掺杂碳包覆的多孔Li4Ti5O12之所以表现出极好的倍率性能和循环性能,主要原因有三:一是表面经过N掺杂碳层的包覆,在提高材料的电子导电性的同时也有利于提高Li4Ti5O12的表面稳定性;二是在Li4Ti5O12与N掺杂碳层之间形成的中间相有利于界面间的电子传输;三是在Li4Ti5O12颗粒中形成的三维导电网络更有利于锂离子的嵌入/脱出。

该课题组提出的使用离子液体作为碳的前驱体来修饰电极材料,得到的材料表面包覆着均匀的薄薄的N掺杂碳层,表现出优异的倍率性能和循环性能。该合成方法相对简单、有效,可以延伸到其他电化学器件的电极材料中。研究工作发表在Advanced Materials期刊上。

液体电池能贮存大量绿色能量

据国外媒体报道,当科学家竞相为笔记本电脑、手机和其它轻便电子产品开发越来越小且越来越强大的固体电池时,美国麻省理工学院却截然相反,开发由液体金属制成的生态环保的大型固定电池组,能贮存大量风能或太阳能等绿色能源,可以充当医院等单位的备用电力。

参与开发此液体电池的麻省理工学院的科学家道恩·萨多威说:“由于这样的电池不能用于手机或汽车里,因此我们没必要要求它们防震和简单易行。我们的电池里面没有固体材料,没有固体电极,没有固体薄膜,没有任何固体的东西。”

我们知道,任何电池,固体、液体或固液组合电池都只能贮存化学能。为了贮存化学能,任何电池得有三部分组成――阳极电极、阴极电极和阴阳电极之间的膜构成。大多数电池,包括笔记本电脑和电视机遥控器上使用的电池,都使用固体材料如锌或钴锂充当阴极,石墨充当阳极,液体盐溶液充当电解质膜。而此液体电池则不同,其阴阳和膜都是液体的,且都是炽热的熔化的像稀泥似的液体。

在近几年里,萨多威尝试了多种不同液体金属的配方,最先尝试的配方是熔化的锑和镁充当电极,中间有一层硫化钠充当膜。由于每一种金属有不同的密度,因此这三种金属不会彼此混合,且它们自然地分成三层。如果有意外事件干扰了这些金属层,它们也将会因各自重量的不同而再次自动分成三层。不过,萨多威没有透露其现有液体电池的具体材料是什么。不管它们是由什么材料构成的,这些电池都放在不锈钢里密封着,大小和汽水饮料罐差不多。像此电池的内部材料一样,此电池的大小也没的最后确定下来。

萨多威说:“此电池应该很容易按比例扩大,如果我们想制造一个33加仑垃圾桶那么大的电池,我们就能做到。如果我们想制造足球场那么大的电池,我们也能做到。”而且,按比例缩放此电池大小很便宜,且能保持液体金属处于液体状态。目前,此电池必须得加热到500摄氏度才行,这是标准家用烤箱的最高温度。

像家用烤箱一样,液体金属电池也需要同样的安全规程,或许有一天这种液体电池将成为住宅、医院和其它永久性建筑的一部分。科学家表示,此电池是贮存风能或太阳能的理想设备。而且此全部的液体金属电池最有可能取代其它的熔化金属电池(有固体膜介于阴阳极之间),如硫化钠电池,目前用作医院的备用电力,或者用作电力调度者,当夜晚用电不紧张时,此电池从电网用电,而当白天处于用电高峰时,此电池就将能量回输入电网。不过,萨多威的这种液体电池还需几年才能派上用场。

美科学家用病毒制作锂离子电池获得成功

病毒对于人类的健康和你的技术的健康都是坏东西。美国麻省理工学院正在使用病毒制作锂离子电池的正极和负极。

麻省理工学院的研究人员开发出一种可制作电池的转基因病毒。这种新的方法能够制造用于汽车和电子产品的更便宜的可充电电池,而且这种电池更环保。

目前的锂离子电池在电池的正极和负极之间传送离子。三年前,麻省理工学院的研究人员发现,他们能够利用病毒制作锂离子电池的一个正极。这个正极由氧化钴和黄金材料组成。这些病毒在涂上氧化钴和黄金材料之后组成一个纳米线。

现在,这些研究人员在材料科学、工程和生物工程Germeshausen教授AngelaBelcher的领导下现在能够利用病毒制作锂离子电池的负极部分。能够利用病毒制作电池的正极和负极之后就很容易制作电池了。

使用的病毒是常用的不会感染人类的噬菌体。对于负极来说,这些病毒在自己的表面涂上一层磷酸铁,然后利用碳纳米管创造一个高传导材料的网络。

这个碳纳米管网络能够把电子从电极迅速传送到磷酸铁核心以产生能源。通过创建碳纳米管网络,电池的传导性能更好,重量更轻。

这个研究团队要制作更好的具有较高电压和更大容量的电池。要实现这个目标,负极的组装需要使用磷酸锰和磷酸镍这种材料。这种纳米级电池技术将为汽车和电子制造商使用电池开辟新的可能性。

[责任编辑:赵卓然]

免责声明:本文仅代表作者个人观点,与电池网无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本网证实,对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性,本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。涉及资本市场或上市公司内容也不构成任何投资建议,投资者据此操作,风险自担!

凡本网注明 “来源:XXX(非电池网)”的作品,凡属媒体采访本网或本网协调的专家、企业家等资源的稿件,转载目的在于传递行业更多的信息或观点,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。

如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在一周内进行,以便我们及时处理、删除。电话:400-6197-660-2 邮箱:119@itdcw.com

电池网微信
液体电极电池