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研究人员离制造有机电池又近了一步

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  • 2020-03-25 20:52:51

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约克大学的研究人员发现了一种方法,使锂动力电池更环保,同时保持性能,稳定性和储存能力..

锂离子电池使用有毒的重金属,当它们从地面提取时会影响环境,而且很难安全处置。 钴是一种重金属,用于电池电极。 部分问题在于锂和钴的供应不充足,供应也在减少。

使用有机材料是前进的道路,有科学家,如科学系的托马斯·鲍姆加特纳教授和他的团队,忙于开发和测试新的分子,以找到合适的分子来取代目前使用的稀有金属。

“有机电极材料被认为是极有前途的材料,可持续电池具有高功率能力,”他说。

他们的最新突破是创造了一种新的碳基有机分子,它可以取代目前用于阴极或锂离子电池中正极的钴。 新材料在保持性能的同时,解决了无机材料的缺点。

鲍姆加特纳说:“用有机材料制成的电极可以使这些元素的大规模制造、回收或处置更加环保。” “目标是创造稳定的、具有同等质量甚至更好容量的可持续电池。

这项研究发表在化学出版社出版的《电池与超级胶囊》杂志三月版的封面上。

他说:“我们制造的这类特殊分子,电活性成分非常适合电池,因为它非常善于储存电荷,并且具有良好的长期稳定性。”

鲍姆加特纳和他的小组以前在一篇发表在“先进能源材料”杂志上的论文中报告了电活性成分。

我们优化了这种电活性成分,并将其放入电池中。 它有一个非常好的电压,高达3.5伏特,这是真正的电流电池,“他说。 “这是在制造完全有机和可持续的电池方面迈出的重要一步。”

鲍姆加特纳和博士后研究人员科林·布里德斯和莫妮卡·斯托尔也证明了这种材料在长期运行中是稳定的,具有500个周期的充放电能力。 无机电极的缺点之一是它们在充电时产生大量的热量,并且出于安全原因需要有限的放电速率。 这种新分子解决了这一缺点。

鲍姆加特纳说,下一步是进一步提高产能。 他的团队目前正在开发下一代的分子,这些分子有望提高目前的产能。


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