迈向更好的超越锂电池
巴斯大学(University of Bath)的研究人员向新型“超越锂”的高性能可充电电池迈出了一步。
我们越来越多地依赖可充电电池来满足许多基本需求;从移动电话和电动汽车到电网存储。目前,这种需求被锂离子电池所取代。随着我们继续从化石燃料向低排放能源转型,新的电池技术将被用于新的应用和更有效的能源存储。
开发能储存更多能量的电池的一种方法是使用“多价”金属代替锂。在锂离子电池中,充放电将锂离子传输到电池内部。每转移一个锂离子,就有一个电子转移,产生电流。在多价电池中,锂将被一种不同的金属取代,这种金属每离子可以传递一个以上的电子。对于同等大小的电池,这将使多价电池具有更好的储能能力和性能。
研究小组证明,二氧化钛可以被修饰成多价电池的电极,这为它们的发展提供了宝贵的概念证据。
来自法国、德国、荷兰和美国巴斯大学的一个国际团队的科学家们,故意在二氧化钛中引入缺陷以形成高浓度的微孔,并证明这些缺陷可以被镁和铝可逆地占据;每个离子携带一个以上的电子。
该团队还描述了一种新的化学策略,用于设计可用于未来多价电池的材料。
巴斯大学化学系的本杰明·摩根博士说:“多价电池是电池技术的一个令人兴奋的方向,它有可能提供更高的电荷密度和更好的性能。”随着我们逐渐摆脱对化石燃料的依赖,采用更加绿色的能源,新的电池技术将变得越来越重要。
“有相当多的技术障碍需要克服,包括找到适合多价离子的电极材料。我们已经展示了一种将二氧化钛转变成多价电极的方法。
“从长远来看,这一概念的证明是迈向性能卓越的“超越锂”电池的可能一步。”
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