滚球体育官网-锂空气电池电极材料研究获突破性进展

企业新闻 | 2021-02-25
本文摘要:锂空气二次电池由于极高的理论费能源而沦为国际研究和研发热点,但由于阴极简单的气液固共存的三相结构和循环稳定性、能源效率等不存在的问题,实际应用仍面临相当大的挑战,开发高效的空气电极催化剂等刻不容缓。

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锂空气二次电池由于极高的理论费能源而沦为国际研究和研发热点,但由于阴极简单的气液固共存的三相结构和循环稳定性、能源效率等不存在的问题,实际应用仍面临相当大的挑战,开发高效的空气电极催化剂等刻不容缓。最近,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员温兆恩领导的小组在锂空气电池电极材料的设计和机械研究方面取得了新的进展。

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他们对金属硫化物的催化剂惰性,以材料晶体结构为手段,成功制作了具有高度晶格畸变的亚稳定金属硫化物阴极材料,具有潜在的应用价值,研究成果最近于《纳米快报》公开。同时,他们还顺利地说明了锂空气电池的中间静电产品在氧气空位点分解为自身催化剂的反应。静电产物在催化剂分解现象中被发现,可以为未来高效阴极设计提供新的思路和解决方案。

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这一成果最近正式公布了《纳米能源》。温造银团队以定向结构三维二硫化钼材料的早期顺利准备为基础,利用低温液相法对层内二硫化钼/二硒进行了柔软设计。通过与美国伊利诺伊斯大学合作开展的球差校正透射电镜分析,证明了层间材料层间及层内高度的晶格畸变,并沿完全相同的决定面呈现出间隙点形状的特征。

这种高度扭曲的对位结构需要明显提高材料的催化活性。原地透射电镜显示锂离子在材料结构中缓慢地来回移动。该高活性催化剂首次成功构建了锂空气电池中金属硫化物的光滑深度循环,具有潜在的应用价值。同时,经过两年的希望,该队取得了与催化机器相关的突破。

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他们为顺利制造超薄三氧化钼纳米片引入了氧气空位不足。在电池测试过程中,这种富含氧气的空白极片材料呈现出独特的4个独立国家阶段的特点。(威廉莎士比亚,Northern Exposure(美国电视剧),)对这四个典型过程进行了深入分析,结果显示,放电过程中,这一氧气空位的活性部位形成局部高浓度活性氧包装点,与锂离子重新反应,形成稳定的超强氧化锂类似物(Li2-xO2),氧气在电池连续阶段,Li2-xO2和缺氧部位可以作为Li2O2分解的高效催化剂,制造3.5V的低电池电压,超强氧化锂需要在~3.5V的电压平台上缓慢分解,从而有效地减少电池的电池过电。

这一成果表明,不仅在Li-O2电池充电放电过程中氧气空位消失的催化机器,而且在催化剂分解现象中找到静电产物,可以为未来高效阴极的设计提供新的思路和解决方案。(大卫亚设,Northern Exposure(美国电视),成功)关于研究工作,得到了国家自然科学基金重点项目和上海市科委等项目的支持和反对。


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