钜大LARGE | 点击量:563次 | 2021年10月18日
新型正极材料可使锂空气电池超低温工作
据外媒报道,南京大学的研究人员,利用可以吸收太阳光的材料研发出正极,可使锂空气电池在低温下也能工作。
采用无机固态电解质的锂空气电池,有潜力超越锂离子电池,成为电动汽车首选电化学储能技术。大多数电池系统使用的是液体电解质,安全性和热稳定性不好。从理论上讲,锂空气系统具有很高的能量密度。然而,当温度降至0℃以下时,带有固态电解质的锂空气电池,就会丧失大部分容量和功率。
南京大学研究人员HaoshenZhou及其同事,开发了嵌入混合钌纳米结构的多孔正极,使锂空气电池能在超低温度下工作。在这一关键组件中,纳米结构排列可引发等离子体增强太阳光热效应。换句话说,能有效地将太阳光转化为热能。只要有充足的阳光,电池就可以通过局部加热,在非常冷的条件下工作。该团队开发的电池,在-73°C时展现出高放电容量,在-73°C和室温下的循环寿命都创下纪录。
爱尔兰科克大学(UniversityCollegeCork)的化学能专家ColmO’Dwyer表示:“研究人员将特定金属置于电极中,使其与光相互用途,从而改善整个系统的电导率,使其能够在低温下工作。基本上,光热效应能够明显降低电池内部的电阻。通过光热效应,光线转化为热量,阻止电阻随着温度下降而新增,从而保持电池活性。这种方法真的是令人印象深刻。”然而,O'dwyer强调,可控光源是保证系统工作的关键所在。
Zhou希望,将这种电池应用于电动汽车等领域。美国劳伦斯伯克利国家实验室(LawrenceBerkeleyNationalLaboratory,US)的MarcaDoeff表示:“与所有新概念相同,为了对循环寿命、性能和成本进行评估,检测电池是否能满足预期应用,要进行深入的测试和评估。”
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%