新型电极提升电池容量 并可快速充电

电动汽车和其他移动设备可以使用快速充电电池在一个小空间里储存大量的能量。据外国媒体报道，克拉克森大学的研究小组计划为这种电池设计电极。他们使用新的合成技术来制造由纳米硒碳复合材料制成的电极，这种材料具有可充电电池所需的电气和机械性能。

这是高能量密度电池规划的一个新例子，使用硒浸渍单碳作为高容量锂和钠金属电池的独立正极。新电池计划有三个优点:大容量的能量可以储存在一个小空间里，电池可以非常快地使用，电池可以非常快地充电。这些都是电动汽车等移动电池使用中的重要元素。

目前，科学文献重要关注电池的单位能量。然而，关于汽车和其他移动应用，首先应该考虑的是能量密度(单位体积的能量)。这项研究提出了一种新的电池数据规划方法，解决了这一被低估的关键因素，这与现有的先进技术截然不同。与传统的具有高比表面积的纳米结构多孔电极不同，这项工作采用了相反的方法，创建了一个薄的、无孔的单电极片。该薄膜是机械自支撑的，可能完全不要正极收集器，进一步减少电池容量。在汽车和电网中，硒金属电池正成为传统离子电池的高能量替代品。

按体积计算，新电池的正极，一个由硒和碳组成的薄结构，其能量是多孔硒数据的两倍。由于硒碳电极内部保持了纳米结构，所以其充电速度和电池可回收性(电极损坏前的充电次数)都很好。硒碳电极体积密度较高，为2.37g/cc，理论充电容量(体积容量)达到1121mah/cc。关于锂(Li)的存储，正极供应了1028毫安时/毫升的可逆容量，在300次充放电循环后保持82%的容量。

新电极具有无与伦比的容量能量密度，li-se为1727Wh/L(商用锂离子电池为770Wh/L)，na-se为980Wh/L，总容量大致相同。在不同的充电速率下，随着电流密度的新增，其容量可保持在60%以上，是大功率电池系统和汽车快速充电的理想选择。