加入催化劑改變鹽濃度鋰電池的動(dòng)力學(xué)速率提高數(shù)倍

科技日?qǐng)?bào)訊（記者金鳳通訊員周偉王洪洲）在目前研究的新型二次儲(chǔ)能系統(tǒng)中，鋰—氧電池是理論上比能量高的電池體系。但其放電產(chǎn)物過氧化鋰的絕緣性，阻礙了鋰—氧電池的發(fā)展進(jìn)程。日前，南京工業(yè)大學(xué)陳宇輝教授課題組聯(lián)合上海大學(xué)施思齊教授以及奧地利科學(xué)家，發(fā)現(xiàn)通過改變鋰鹽濃度或者溶劑，就可以讓絕緣體的電化學(xué)速率提高數(shù)倍。研究成果近日發(fā)表在國(guó)際權(quán)威期刊《自然·催化》上。

　　與鋰離子電池等插層電池主要依靠離子脫出或嵌入來平衡混合導(dǎo)電固體的氧化還原電荷不同，未來電池技術(shù)如鋰—氧電池、鋰—硫電池會(huì)產(chǎn)生絕緣物質(zhì)。鋰—氧電池在放電或充電期間將溶解在電解質(zhì)中的氧氣轉(zhuǎn)化為固態(tài)絕緣物質(zhì)過氧化鋰。鋰—硫電池可將固態(tài)絕緣物質(zhì)硫和硫化鋰相互轉(zhuǎn)化。電極與絕緣、不溶性、固體存儲(chǔ)材料之間會(huì)發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移，即使在低倍率下也會(huì)導(dǎo)致高過電位和不完全轉(zhuǎn)化。

　　“我們通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，用碘化鋰作為氧化還原媒介體的催化劑，在與絕緣物質(zhì)比如過氧化鋰反應(yīng)時(shí)，存在一個(gè)突變電位?！闭撐淖髡摺⒛暇┕I(yè)大學(xué)博士生曹德慶介紹，當(dāng)媒介體電位低于突變電位時(shí)，氧化還原媒介體在與絕緣物質(zhì)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)較慢，當(dāng)電位僅高于突變電位少許時(shí)，氧化還原媒介體與絕緣物質(zhì)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)會(huì)突然加快。而通過改變鋰鹽濃度或者改變?nèi)軇涂梢哉{(diào)節(jié)媒介體電位的變化。

　　“經(jīng)過深入研究，我們發(fā)現(xiàn)這個(gè)現(xiàn)象不僅在碘化鋰中存在，在其他媒介體與過氧化鋰反應(yīng)過程中也存在，這個(gè)結(jié)論還可以延伸到除了鋰—氧電池的其他電池體系，比如鋰—硫電池。”陳宇輝說，他們發(fā)現(xiàn)突變電位存在的原因，其實(shí)是與絕緣物質(zhì)的晶面有關(guān)。因?yàn)榻^緣物質(zhì)比如過氧化鋰等是多晶面的，媒介體的電位應(yīng)該超過主導(dǎo)晶面所需的低過電勢(shì)。

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鋰電池發(fā)展的終方向是什么？

聚合物鋰電池是由聚合物材料和金屬材料合成而成，具有小型化、輕量化、超薄和高容量的特點(diǎn)，在智能可穿戴設(shè)備的應(yīng)用中廣受歡迎。然而，鋰電池的終發(fā)展方向是什么？?jī)?yōu)點(diǎn)：電解液出現(xiàn)泄露的可能性比較小，外包裝采用軟包材質(zhì)，有利于實(shí)現(xiàn)電池的薄膜化。電池外形設(shè)計(jì)自由

2022-08-16

鋰電池專業(yè)術(shù)語解釋及英文對(duì)照

鋰電池專業(yè)術(shù)語解釋及英文對(duì)照 Author:Harrison Part 1 Basic 1.鋰原電池(lithium primary battery) 也稱為一次鋰電池，負(fù)極為鋰，且被設(shè)計(jì)為不可充電的電池。包括單體鋰原電池和鋰原電池組。

2022-01-21

鋰電池的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

鋰電池一般包括正極、負(fù)極、電解液、隔膜、正極引線、負(fù)極引線、中心端子、絕緣子、安全閥、密封圈、PTC(正溫控端子)、CID(電流截止裝置)、電池外殼和電極引線。目前比較常用的鋰電池材料有鋰鉆酸、鋰鎳酸和鋰錳酸。使用多的材料是鋰鉆酸，循環(huán)性能好，制造

2022-08-01

聚合物軟包鋰電池常見故障及處理方法

一、當(dāng)聚合物軟包鋰電池?zé)o法充電時(shí)是什么原因？1）檢查電池是否為零電壓、高內(nèi)阻電池；2）檢查保護(hù)電路的連接是否異常；3）檢查電池在充電狀態(tài)下是否有異常，如無充電電壓/電流輸出；4）環(huán)境溫度是否過高導(dǎo)致充電效率低（佳溫度不應(yīng)超過40℃）。處理方法：1）

2022-03-19

三元鋰電池

三元鋰電池是一種使用鎳、鈷和鋰三種元素(或稱為三元材料)的電池，相比傳統(tǒng)的鋰離子電池具有更高的能量密度和更長(zhǎng)的續(xù)航里程。三元鋰電池的正極通常使用鎳鈷酸鋰，負(fù)極則使用石墨或鈷酸鋰，電解液通常使用鋰離子聚合物。這種電池具有較高的能量密度，因此可以存儲(chǔ)更多的電能，同時(shí)也具有更長(zhǎng)的續(xù)航里程，可以在低溫環(huán)境下保持更長(zhǎng)的時(shí)間。三元...

2023-05-10

鈷酸鋰離子電池的簡(jiǎn)要介紹

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