科学家利用新型卤素转换插层化学 打造高能锂离子水系电池
时间:2019-05-24 09:33来源:盖世汽车 作者:Elisha
点击:
次
据外媒报道，马里兰大学的一组研究人员首次在石墨中引入卤素转换插层化学，创新研发复合电极，容量为243 mAh/g（就电极总重量而言） ，平均电位为4.2 V， vs Li/Li+。团队人员将这一阴极与钝化石墨阳极相结合，打造出能达到4V的锂离子水系全电池，能量密度为460 Wh/kg，库仑效率约为100%。
越来越多的研究人员开始使用“water-in-salt”电解质，能极大扩展水溶液锂离子电池的电化学窗口，达到3－4伏特，使高压阴极与低电位石墨阳极耦合成为可能。然而，由于典型过渡金属氧化物阴极的锂插入能力有限，小于200 mA h/g，无法获得更高能量密度。部分或全部阴离子的氧化还原反应，可以让容量升高，但不具备可逆性。
该电池基于负离子转换-插层机制，结合高能量密度的转换反应，具有插层的优良可逆性，提高水系电池的安全性。新的阴极化学方法具有转化反应的高能量，以及拓扑定向插入的优良可逆性，因而被称为转化-插层化学机制。通过石墨中卤素阴离子（Br−和Cl−）的氧化还原反应，将无水LiBr、LiCl与石墨按最佳质量比为2：1：2混合，合成一种含有等摩尔卤化锂盐（LiBr）0.5（LiCl）0.5－石墨（以下简称LBC-G）的复合电极。其中，高浓度的“water-in-bisalt ”（WIBS）电解质，将部分水合LiBr/LiCl限制在固体阴极基体中。经过氧化后，Br0和Cl0序贯插入石墨基质中，作为固体石墨插层化合物(GICs）稳定下来。
这种电池从根本上不同于“双离子”电池。双离子电池将复杂阴离子（PF6−、BF4−和TFSI−等），在低填充密度下，可逆性插入到石墨中，这些稳定的阴离子不发生氧化还原反应，导致容量低于120mAh/g。LBC-G全电池的能量密度约为460 Wh/kg，超过最先进的非水液态锂离子电池�？悸堑降缃庵手柿亢�，其能量密度仍能达到304 Wh/kg。
(责任编辑：子蕊)
免责声明：本文仅代表作者个人观点，与中国电池联盟无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本网证实，对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺，请读者仅作参考，并请自行核实相关内容。
凡本网注明 “来源：XXX（非中国电池联盟）”的作品，均转载自其它媒体，转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的，请在一周内进行，以便我们及时处理。
QQ：503204601
邮箱：cbcu@cbcu.com.cn
凡本网注明 “来源：XXX（非中国电池联盟）”的作品，均转载自其它媒体，转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的，请在一周内进行，以便我们及时处理。
QQ：503204601
邮箱：cbcu@cbcu.com.cn
猜你喜欢
-
研究人员开发新型铝硫电池 能量密度有望达到660Wh/l
2021-06-04 22:07 -
崔屹鲍哲南团队设计新型电解液，有望解决金属锂电池循环寿命难题
2021-06-04 10:10 -
斯柯达与捷克科技公司利用旧电池开发储能系统 最高可储能328kWh
2021-06-03 10:23 -
韩国研发新型汽车电池回收技术 回收率达95%
2021-05-21 10:48 -
哈佛科学家研发“三明治式电池” 充电时间仅10分钟
2021-05-17 12:21 -
得州农工大学开发新型无金属多肽电池 可根据要求进行降解
2021-05-15 13:19 -
哈佛大学团队打造新型固态锂金属电池：10-20分钟为电动汽车充满电
2021-05-14 10:53 -
研究人员开发新型电解质 提升锂空气电池循环稳定性
2021-05-14 08:50 -
USU团队利用EV报废电池开发太阳能存储系统 更具成本效益
2021-05-11 21:09 -
科学家开发有机无金属电池 在酸性溶液中降解后可回收利用
2021-05-08 10:28
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
专题
相关新闻
-
研究人员开发新型铝硫电池 能量密度有望达到660Wh/l
2021-06-04 22:07 -
崔屹鲍哲南团队设计新型电解液，有望解决金属锂电池循环寿命难题
2021-06-04 10:10 -
斯柯达与捷克科技公司利用旧电池开发储能系统 最高可储能328kWh
2021-06-03 10:23 -
韩国研发新型汽车电池回收技术 回收率达95%
2021-05-21 10:48 -
哈佛科学家研发“三明治式电池” 充电时间仅10分钟
2021-05-17 12:21 -
得州农工大学开发新型无金属多肽电池 可根据要求进行降解
2021-05-15 13:19 -
哈佛大学团队打造新型固态锂金属电池：10-20分钟为电动汽车充满电
2021-05-14 10:53 -
研究人员开发新型电解质 提升锂空气电池循环稳定性
2021-05-14 08:50
本月热点
-
2020年锂电池行业研究报告
2021-05-11 11:24 -
突发｜深圳一锂电企业停止经营、解散员工！
2021-05-11 10:02 -
4月我国动力电池装车量同比上升134.0%
2021-05-13 08:26 -
如何看待Pack内铁锂和三元混用
2021-06-01 09:25 -
可充电中性锌空气电池：进展，挑战和未来
2021-05-19 10:59 -
揭开赣锋锂业的家底
2021-06-03 09:46 -
“电池荒”来袭，生产纯电动汽车的车企要被卡脖子了？
2021-06-01 21:22 -
关于征集《锂离子电池用连续式真空干燥系统技术规范》等两项行业标准的函）征求意见程序
2021-05-31 22:53
企业微信号
微信公众号