有機鋰離子電池離成為現實又近了一步
時間:2022-09-30 09:17來源:綠色合規專家 作者:綜合報道
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日本東北大學(Tohoku University)和加州大學洛杉磯分校(University of California, Los Angeles)的研究人員最近的一項發現，通過使用一種小的有機分子——croconic acid，向實現無金屬、高能、廉價的電池又邁進了一步。
研究人員在《先進科學》發表的論文中解釋說:“與依賴鈷、鋰等材料的傳統鋰離子電池不同，有機電池利用了碳、氫、氮、氧等天然豐富的元素。”
此外，有機電池比傳統的鋰離子電池具有更大的理論容量，因為有機材料的使用使它們更輕。
然而，迄今為止報道的大多數有機電池都具有相對較低的工作電壓(1-3V)。這意味著，增加有機電池的電壓將會導致更高的能量密度電池。
了解到這一點，日本東北大學和加州大學洛杉磯分校的研究小組開始研究鱷魚酸，發現當用作鋰離子電池正極材料時，它能保持約4 V的強大工作電壓。
據科學家稱，croconic acid有五個碳原子以五角形的形式相互連接，每個碳原子都與氧相連。理論容量高達638.6 mAh/g，遠高于傳統鋰離子電池正極材料(LiCoO2 ~ 140 mAh/g)。
該研究的合著者小林宏明在一份媒體聲明中說:“我們通過理論計算和電化學實驗，研究了西紅花酸在3v以上的高壓范圍內的電化學行為。”
“我們發現，croconic acid儲存鋰離子的容量約為4 V，具有很高的理論能量密度，為1949 Wh/kg，比大多數無機和有機鋰離子電池都要大。”
雖然在這項研究中沒有達到理論能力，但研究人員樂觀地認為，可以通過開發高壓穩定電解質和對西紅花酸進行化學修飾來提高這一能力。由于大多數電解質無法承受藏桂酸的工作電壓，開發新的電解質至關重要。
(責任編輯：子蕊)
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