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伊利諾伊大學研發首款碳中和鋰-二氧化碳電池能量密度超鋰電池7倍

作者:中國儲能網新聞中心 來源:先進材料 發布時間:2019-10-18 瀏覽:
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據外媒報道,鋰-二氧化碳電池(Lithium-carbon dioxide batteries)是一種非常具有吸引力的儲能系統,因為與常用的鋰離子電池相比,此類電池的能量密度高了7倍以上。不過,雖然鋰-二氧化碳電池有能力存儲更多的能量,但是直到現在,也沒有科學家研發出一個可以充電的鋰-二氧化碳電池原型。

現在,美國伊利諾伊大學芝加哥分校(the University of Illinois at Chicago)的研究人員卻首次證明,鋰-二氧化碳電池可以經過設計,以可充電的方式運行,而且研究人員已經成功測試了一個鋰-二氧化碳電池原型,可以連續進行500次充放電。

傳統上看,當鋰-二氧化碳電池放電時,會產生碳酸鋰和碳,在充電過程中,碳酸鋰會循環再利用,但是碳只會在催化劑上堆積,最終導致電池出現故障。UIC工程學院研究生兼論文第一作者Alireza Ahmadiparidari表示:“碳的堆積不僅妨礙了催化劑的活性位點,阻止二氧化碳的擴散,還會讓電解質在充電過程中分解。”

UIC工程學院機械和工業工程副教授Amin Salehi-Khojin及其同事在二氧化碳實驗電池中采用了新材料,以促進在充電過程中能夠將碳酸鋰和碳一起徹底循環再利用。他們采用二硫化鉬作為陰極催化劑,與混合電解質結合,幫助在循環過程中將碳包含在內。

具體而言,研究人員結合各種材料,生產出一個單一的多成分復合產品,而不是一個單獨的產品,從而使得循環再利用的過程更加高效。

Salehi-Khojin表示:“獨特的材料組合幫助我們制成了首款碳中和鋰-二氧化碳電池,此種電池效率更高、循環壽命更長,可用于V2G技術等先進的儲能系統,以平衡電力需求。”

關鍵字:鋰-二氧化碳電池

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