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俄罗斯科学家研发新facebook股票价格型聚合物电池 充电速度比锂离子电池快10倍

2024-02-29 14:02:13 72
亿轩观市
锂电池在咱们的日常日子中已是不可或缺的一部分,它不只主导了便携式电子设备的小电池商场,也被遍及用于电动汽车。但它也存在许多严峻的问题,包含在低温下存在潜在的火灾风险和功能下降,以及废旧电池处理对环境的影响相当大等。不过,俄罗斯一研讨团队的最新效果,让新式电池成为或许。

据研讨团队负责人、俄罗斯圣彼得堡大学电化学系教授Oleg Levin介绍,化学家们一直在探究将氧化复原活性的含硝基聚合物作为电化学储能资料,它们的能量密度较高,由于快速氧化复原的动力学,这种聚合物电池充电和放电速度都很快。 但与此一起,Levin也指出,当详细施行到产品中时,就会面对导电率缺乏的问题,这阻止了电荷的搜集,即便运用高导电性的添加剂也难以处理问题。

为了处理这个问题,来自圣彼得堡大学的研讨人员合成了一种根据镍硒复合物的聚合物。这种金属聚合物的分子就像一根分子线,将能量密布的硝酰垂体衔接在上面。该资料的分子结构使其可以在较宽的温度范围内完结高电容功能。

Levin进一步解释道,“咱们早在2016年就提出了这种资料的概念。在研讨这类化合物的电荷传递机理时,咱们发现有两个要害的发展方向。首要,这些化合物可以作为保护层掩盖电池的主导体电缆。其次,它们可以作为电化学储能资料的活性成分。”

科学家们研制这种聚合物花了三年多的时刻。在第一年,他们对这种新资料的概念进行了测验:将各个成分结合起来,以模仿导电的骨干和具有氧化复原活性的含硝基氧基的垂体。重要的是要保证结构的一切部分都能协同作业,并彼此加强。下一阶段是化合物的化学合成。这也是项目中最具挑战性的部分。这是由于有些成分十分灵敏,即便是科学家最细微的过错也或许导致样品的降解。

在取得的几个聚合物样品中,只要一个被发现是满足安稳和高效的。新化合物的主链是由镍与Salen配体的复合物构成的。一种可以快速氧化和复原的安稳自由基经过共价键与主链相连。

Levin表明,“用咱们的聚合物制造的电池可以在几秒钟内充电,比传统锂离子电池快10倍。这现现已过一系列试验得到了证明。但是,在现阶段,它在容量方面依然落后,比锂离子电池低30 - 40%。咱们现在正在尽力改进这一目标,一起坚持充放电率。”

这种新式电池的阴极现已制造完结,用于化学电流源的正极。现在所需求的是负极,也便是阳极。事实上,它不需求从头开始制造,可以从现有的电极中挑选。研讨人员指出,它们调配在一起将构成一个体系,在某些范畴,或许很快就会替代锂离子电池。

“新电池可以在低温下作业,在快速充电需求高的当地,它将是一个很好的挑选。它运用起来很安全,没有任何或许构成焚烧风险的物质,不像现在遍及运用的钴基电池。它所含的或许对环境形成损害的金属也大大削减。”Levin弥补说,“咱们的聚合物中含有少数的镍,但比锂离子电池中的镍含量少得多。”

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