钜大LARGE | 点击量:821次 | 2021年09月27日
碳化钛可大量用于锂空气电池阴极
近日,苏格兰圣安德鲁斯大学科研人员在《自然材料》上发表报告称,碳化钛(TiC)可以用作锂空气电池的阴极。
由于在理论上具有很高的容量密度,锂空气电池一直备受科研人员的关注。但是,苏格兰圣安德鲁斯大学的PeterBruce教授指出:“锂空气电池的阴极是个很严重的问题。”锂空气电池的基本工作原理要求在充放电时,Li2O2在电池阴极的形成和分解有很高的可逆性。PeterBruce教授还表示:“尽管碳被大量用在电池的阴极,但在锂空气电池中使用还是个问题。”
PeterBruce领导的研究小组在报告中指出,碳化钛阴极能够在很大程度上减少副反应(电解质和电极失效),并且Li2O2在阴极的形成/分解有很好的可逆性。
在100次的充放电循环之后,碳化钛的容量保持能力在98%以上(纳米多孔金为95%),通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(PXRD)、化学分析以及DEMS都可以得到证明。
碳化钛的重量比多孔金轻4倍,成本低,同时也比多孔金更容易制造。
充电温度:0~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃最大放电倍率:1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
科研人员指出,碳化钛的稳定性很可能是因为在碳化钛表面存在氧化钛(有时会伴有TiOC)。