cookieOptions = {...}; .新電池陽極材料 :可比石墨陽極電池多儲存三倍能量 - 3S Market「全球智慧科技應用」市場資訊網

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2018年10月31日 星期三

Science of SLAC | Batteries for the Future: What's Possible?



来源: 盖世汽车网作者:余秋云



電池作為能源儲存解決方案,每天都在廣泛的應用中使用。考慮到電動汽車市場的快速成長,尋求先進的電池解決方案一直受人關注。

Improving Battery Performance by Using Oxide Nanocrystals ...

鋰離子電池(Li-Ion)通常用於小型電子設備和電動汽車,此類電池的最大優點是能量密度高(體積小、能量高),而且是許多應用的重要部分。現在,研究人員主要專注於提高其電池容量,改進電池設計,以增加電池充電次數。

據外媒報道,德國海德堡大學(Heidelberg University)和波蘭西波莫瑞工業大學(West Pomeranian University of Technology)的研究人員近日得出結論,金屬氧化物奈米晶體(氧化錫SnO2和氧化錳MnO2)可顯著提高電池容量。

使用此類材料時,電池能夠比常用的石墨陽極電池多儲存3倍的能量。金屬陽極是相對容易製造的無機化合物,但是在電池充電/放電的過程中,其具有磨損快和體積變化大的缺點。

研究人員透過,把金屬氧化物奈米晶體,包圍3D石墨烯結構,來解決該問題。石墨烯可為氧化錫陽極,提供更好堅固性、連接性和多孔性,氧化錫陽極內部,具有更好的電子和離子遷移率。

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研究人員提出一種改進鋰離子電池,陽極材料的新技術。該研究顯示,金屬氧化物奈米晶體(氧化錫SnO2和氧化錳MnO2)與空心碳球(HCS)結合,可顯著提高電池的電化學性能。

研究結果非常好,在45次循環充放電後,電池容量達370mAh / g(HCS / SnO2)和266mAh / g(HCS / MnO2)。而在沒有金屬氧化物米晶體陽極的情況下,電池容量僅為188mAh / g。在100次充放電循環後,結果仍顯示該電池,具優異的長期循環穩定性。


通常來說,一種材料可能對鋰離子電池來說,是很好的解決方案,但是其未必也適用於其他類型的電池。但是在陽極中應用金屬氧化物材料也可為鈉離子電池(Sodium Ions batteries)提供良好性能,鈉離子電池價格更便宜,可能是鋰離子的替代品。

金屬氧化物是成本效益很好的材料,考慮到其可與大規模生產的空心碳球結合使用,該陽極材料解決方案具有很大的商業應用潛力。

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