美發明新碳纖維鋰空氣電池 能量密度大幅改進
發布時間:2011-08-02 來源:科技日報
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美國科學家研製出一種新式碳纖維鋰空氣電池,其能量密度是現在廣泛應用於手機、汽車中可充電鋰離子電池的4倍。
據美國物理學家組織網報道,美國科學家研製出一種新式碳纖維鋰空氣電池,其能量密度是現在廣泛應用於手機、汽車中可充電鋰離子電池的4倍,該研究發表在最新一期《能源和環境科學》雜誌上。
去年,由麻省理工學院(MIT)機械工程和材料科學與工程係教授楊紹紅(音譯)領導的科研團隊,通過使用稀有金屬晶體,改gai進jin了le鋰li空kong氣qi電dian池chi的de能neng量liang密mi度du。從cong理li論lun上shang來lai講jiang,鋰li空kong氣qi電dian池chi的de能neng量liang密mi度du大da於yu鋰li離li子zi電dian池chi,因yin為wei,它ta用yong一yi個ge多duo孔kong的de碳tan電dian極ji取qu代dai了le笨ben重zhong的de固gu態tai電dian極ji,碳tan電dian極ji能neng通tong過guo從cong漂piao過guo其qi上shang方fang的de空kong氣qi中zhong捕bu獲huo氧yang氣qi來lai存cun儲chu能neng量liang,氧yang氣qi與yu鋰li離li子zi結jie合he在zai一yi起qi會hui形xing成cheng氧yang化hua鋰li。
最新研究朝前邁進了一步,製造出的碳纖維電極比其他碳電極擁有更多孔隙,因此,當電池放電時,有更多孔隙來存儲固體氧化鋰。
該論文的合作者、MIT材料科學與工程係研究生羅伯特-米切爾表示:“我們利用化學氣相沉積過程種植了垂直排列的碳納米纖維陣列,這些像毯子一樣的陣列就是導電性高、密度低的儲能‘支架’。”
另一名研究人員、MIT機械工程係的研究生貝塔·加蘭特解釋道,在放電過程中,過氧化鋰粒子會出現在碳纖維上,碳會增加電池的重量,因此,讓碳的數量最小、為過氧化鋰留出足夠的空間非常重要,過氧化鋰是鋰空氣電池放電過程中形成的活性化學物質。楊紹紅表示:“我們新製造出的像毯子一樣的材料擁有90%以上的孔隙空間,其能量密度是同樣重量的鋰離子電池的4倍。而去年我們已經證明,碳粒子能被用來為鋰空氣電池製造有效的電極,但那時的碳結構隻有70%的孔隙空間。”
kexuejiamenzhichu,yinweizhezhongtanxianweidianjitanlizidepailiefeichangyouxu,erqitadianjizhongdetanlizifeichanghunluan,yinci,bijiaorongyishiyongsaomiaoshidianzixianweijinglaiguanchazhezhongdianjizaichongdianzhongjianzhuangtaidexingwei,zheyouzhuyutamengaijindianchidexiaoneng,yeyouzhuyujieshiweishenmexianyouxitongzaijingguoduocichongdianfangdianxunhuanhou,xingnenghuixiajiang。danjiangzhezhongtanxianweilikongqidianchishangpinhuahaixujinyibuyanjiu。
- 美國科學家研製出一種新式碳纖維鋰空氣電池
- 其能量密度是現在廣泛應用於手機、汽車中可充電鋰離子電池的4倍
美國科學家研製出一種新式碳纖維鋰空氣電池,其能量密度是現在廣泛應用於手機、汽車中可充電鋰離子電池的4倍。
據美國物理學家組織網報道,美國科學家研製出一種新式碳纖維鋰空氣電池,其能量密度是現在廣泛應用於手機、汽車中可充電鋰離子電池的4倍,該研究發表在最新一期《能源和環境科學》雜誌上。
去年,由麻省理工學院(MIT)機械工程和材料科學與工程係教授楊紹紅(音譯)領導的科研團隊,通過使用稀有金屬晶體,改gai進jin了le鋰li空kong氣qi電dian池chi的de能neng量liang密mi度du。從cong理li論lun上shang來lai講jiang,鋰li空kong氣qi電dian池chi的de能neng量liang密mi度du大da於yu鋰li離li子zi電dian池chi,因yin為wei,它ta用yong一yi個ge多duo孔kong的de碳tan電dian極ji取qu代dai了le笨ben重zhong的de固gu態tai電dian極ji,碳tan電dian極ji能neng通tong過guo從cong漂piao過guo其qi上shang方fang的de空kong氣qi中zhong捕bu獲huo氧yang氣qi來lai存cun儲chu能neng量liang,氧yang氣qi與yu鋰li離li子zi結jie合he在zai一yi起qi會hui形xing成cheng氧yang化hua鋰li。
最新研究朝前邁進了一步,製造出的碳纖維電極比其他碳電極擁有更多孔隙,因此,當電池放電時,有更多孔隙來存儲固體氧化鋰。
該論文的合作者、MIT材料科學與工程係研究生羅伯特-米切爾表示:“我們利用化學氣相沉積過程種植了垂直排列的碳納米纖維陣列,這些像毯子一樣的陣列就是導電性高、密度低的儲能‘支架’。”
另一名研究人員、MIT機械工程係的研究生貝塔·加蘭特解釋道,在放電過程中,過氧化鋰粒子會出現在碳纖維上,碳會增加電池的重量,因此,讓碳的數量最小、為過氧化鋰留出足夠的空間非常重要,過氧化鋰是鋰空氣電池放電過程中形成的活性化學物質。楊紹紅表示:“我們新製造出的像毯子一樣的材料擁有90%以上的孔隙空間,其能量密度是同樣重量的鋰離子電池的4倍。而去年我們已經證明,碳粒子能被用來為鋰空氣電池製造有效的電極,但那時的碳結構隻有70%的孔隙空間。”
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