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研究人員開(kāi)發(fā)出了生產(chǎn)高性能鋰硒電池的簡(jiǎn)單方法

時(shí)間:2020-11-20 21:21來(lái)源:科技報(bào)告與資訊作者:綜合報(bào)道

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可充電鋰離子電池(LIB)因其壽命長(zhǎng)、高的比功率和能量密度，被認(rèn)為是下一代電池技術(shù)的最佳希望。然而，它們還不能滿足電動(dòng)汽車等新興技術(shù)不斷增長(zhǎng)的需求。Li-Se電池技術(shù)因其高理論體積容量和更高的導(dǎo)電率，越來(lái)越被認(rèn)為是LIBs的潛在替代品。

在《Nature Communications》雜志發(fā)表的首篇同類研究中，來(lái)自薩里先進(jìn)技術(shù)研究所（ATI）的工程師與悉尼大學(xué)技術(shù)團(tuán)隊(duì)合作，詳細(xì)介紹了他們?nèi)绾问褂脝卧哟呋瘎長(zhǎng)i-Se電池制造高效陰極。他們的電池具有卓越的速率能力和出色的長(zhǎng)期循環(huán)性能。

薩里團(tuán)隊(duì)采用精巧地控制放置在聚苯乙烯球體表面的沸石咪唑框架（ZIF）顆粒。然后，ZIF的芯殼被轉(zhuǎn)化為中空結(jié)構(gòu)的碳材料。通過(guò)進(jìn)一步微調(diào)，ATI團(tuán)隊(duì)成功制作出原子鈷電催化劑、氮摻雜中空多孔碳、氮摻雜中空多孔碳和鈷納米顆粒。通過(guò)在中空結(jié)構(gòu)碳顆粒中嵌入硒，生產(chǎn)了碳/硒復(fù)合材料。

原子鈷電催化劑作為L(zhǎng)i-Se電池的陰極材料，表現(xiàn)出優(yōu)越的電化學(xué)性能，包括優(yōu)異的速率能力（50 C時(shí)311 mA h g-1）和優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性（5000次循環(huán)后267 mA h g-1，在50 C的電流密度下，每個(gè)循環(huán)的容量衰減為0.0067%），庫(kù)侖效率約為100%。

主要作者之一、ATI能源材料副教授Jian Liu博士說(shuō)：“我們真的相信，我們的原子鈷摻雜合成材料可以為鋰硒電池鋪平道路，使其成為未來(lái)幾代人的首選電池技術(shù)。雖然我們的結(jié)果令人難以置信地鼓舞人心，但要實(shí)現(xiàn)我們的高容量、可持續(xù)電池技術(shù)的夢(mèng)想，還有一段路要走。”

薩里大學(xué)ATI主任Ravi Silva教授說(shuō)：“我們對(duì)Liu博士團(tuán)隊(duì)所做的極具創(chuàng)造性的優(yōu)秀工作感到無(wú)比自豪，這項(xiàng)研究可能是可持續(xù)電池技術(shù)發(fā)展的決定性時(shí)刻。”

論文標(biāo)題為《High-power lithium–selenium batteries enabled by atomic cobalt electrocatalyst in hollow carbon cathode》。

(責(zé)任編輯：子蕊)

文章標(biāo)簽：電池鋰硒電池

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