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使鋰離子電池能量提高的新型負(fù)極材料有什么

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:792次  |  2021年08月31日  

鋰離子電池是電子產(chǎn)品中使用很廣的。陰極材料一直是進(jìn)一步提高鋰離子電池能量密度的瓶頸,在布魯克有一個(gè)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)研發(fā)出一種能夠使鋰離子電池電極能量密度新增三倍的陰極材料。這種材料提高了鋰離子電池能量密度,使得鋰離子電池更耐用。


科學(xué)家們通過(guò)化學(xué)替代將鈷和氧原子添加到FeF3納米棒中,處理了該化合物在轉(zhuǎn)化反應(yīng)過(guò)程中出現(xiàn)的三個(gè)并發(fā)癥導(dǎo)致鋰離子電池效果不佳的問(wèn)題,提高了反應(yīng)速度和騎行壽命??茖W(xué)家們操縱反應(yīng)途徑,使其更具可逆性,用氧和鈷代替陰極材料可戒備鋰破壞化學(xué)鍵并保留材料的結(jié)構(gòu)。


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這種新的陰極材料是一種改性形式的三氟化鐵(FeF3),有著價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn),其本身具有比傳統(tǒng)陰極材料更高的容量。通常用于鋰離子電池的材料基于插層化學(xué),但它只傳輸單個(gè)電子,從而限制了陰極。但是,像這種FeF3的化合物可以通過(guò)轉(zhuǎn)化反應(yīng)機(jī)理轉(zhuǎn)移幾個(gè)電子。


當(dāng)鋰離子插入FeF3時(shí),該材料轉(zhuǎn)化為鐵和氟化鋰,反應(yīng)不是完全可逆的。但在用鈷和氧取代后,反應(yīng)變得更加可逆,其實(shí)也是相當(dāng)于提高了催化速率。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

因此,該團(tuán)隊(duì)通過(guò)陰極材料發(fā)送了超亮X射線。通過(guò)分解光散射的方式,團(tuán)隊(duì)可以發(fā)現(xiàn)有關(guān)材料結(jié)構(gòu)的其他信息。進(jìn)一步的分解聲明,該團(tuán)隊(duì)的化學(xué)替代促使了電化學(xué)的可逆性。


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