加入催化劑改變鹽濃度鋰電池的動(dòng)力學(xué)速率提高數(shù)倍

科技日?qǐng)?bào)訊（記者金鳳通訊員周偉王洪洲）在目前研究的新型二次儲(chǔ)能系統(tǒng)中，鋰—氧電池是理論上比能量高的電池體系。但其放電產(chǎn)物過(guò)氧化鋰的絕緣性，阻礙了鋰—氧電池的發(fā)展進(jìn)程。日前，南京工業(yè)大學(xué)陳宇輝教授課題組聯(lián)合上海大學(xué)施思齊教授以及奧地利科學(xué)家，發(fā)現(xiàn)通過(guò)改變鋰鹽濃度或者溶劑，就可以讓絕緣體的電化學(xué)速率提高數(shù)倍。研究成果近日發(fā)表在國(guó)際權(quán)威期刊《自然·催化》上。

　　與鋰離子電池等插層電池主要依靠離子脫出或嵌入來(lái)平衡混合導(dǎo)電固體的氧化還原電荷不同，未來(lái)電池技術(shù)如鋰—氧電池、鋰—硫電池會(huì)產(chǎn)生絕緣物質(zhì)。鋰—氧電池在放電或充電期間將溶解在電解質(zhì)中的氧氣轉(zhuǎn)化為固態(tài)絕緣物質(zhì)過(guò)氧化鋰。鋰—硫電池可將固態(tài)絕緣物質(zhì)硫和硫化鋰相互轉(zhuǎn)化。電極與絕緣、不溶性、固體存儲(chǔ)材料之間會(huì)發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移，即使在低倍率下也會(huì)導(dǎo)致高過(guò)電位和不完全轉(zhuǎn)化。

　　“我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，用碘化鋰作為氧化還原媒介體的催化劑，在與絕緣物質(zhì)比如過(guò)氧化鋰反應(yīng)時(shí)，存在一個(gè)突變電位?！闭撐淖髡摺⒛暇┕I(yè)大學(xué)博士生曹德慶介紹，當(dāng)媒介體電位低于突變電位時(shí)，氧化還原媒介體在與絕緣物質(zhì)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)較慢，當(dāng)電位僅高于突變電位少許時(shí)，氧化還原媒介體與絕緣物質(zhì)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)會(huì)突然加快。而通過(guò)改變鋰鹽濃度或者改變?nèi)軇涂梢哉{(diào)節(jié)媒介體電位的變化。

　　“經(jīng)過(guò)深入研究，我們發(fā)現(xiàn)這個(gè)現(xiàn)象不僅在碘化鋰中存在，在其他媒介體與過(guò)氧化鋰反應(yīng)過(guò)程中也存在，這個(gè)結(jié)論還可以延伸到除了鋰—氧電池的其他電池體系，比如鋰—硫電池?！标愑钶x說(shuō)，他們發(fā)現(xiàn)突變電位存在的原因，其實(shí)是與絕緣物質(zhì)的晶面有關(guān)。因?yàn)榻^緣物質(zhì)比如過(guò)氧化鋰等是多晶面的，媒介體的電位應(yīng)該超過(guò)主導(dǎo)晶面所需的低過(guò)電勢(shì)。

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磷酸鐵鋰電池組平衡充電的研究意義

單個(gè)磷酸鐵鋰電池的額定電壓平臺(tái)為3.2V。顯然，單個(gè)電池遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足電動(dòng)汽車(chē)對(duì)動(dòng)力電池電壓水平的需求。另一方面，目前生產(chǎn)的單體磷酸鐵鋰電池的額定容量有限，因此，磷酸鐵鋰電池在使用過(guò)程中，常建議先并聯(lián)再串聯(lián)。然而，由于單體電池生產(chǎn)過(guò)程中性能參數(shù)的分散，

2022-10-15

鈦酸鋰電池的優(yōu)點(diǎn)有哪些？

由于鈦酸鋰電池自身的特點(diǎn)，在充放電循環(huán)反應(yīng)過(guò)程中容易與電解液發(fā)生相互作用，產(chǎn)生氣體沉淀。因此，普通鈦酸鋰電池容易發(fā)生氣體膨脹，導(dǎo)致電池鼓包膨脹，電性能明顯下降，電池使用壽命也大大縮短。根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)表明，普通鈦酸鋰電池在循環(huán)1500 ~ 2000次左右

2022-07-07

鋰離子電池的主要性能指標(biāo)

鋰離子電池的主要性能指標(biāo)1、容量：鋰離子電池的容量分為額定容量和實(shí)際容量。電池的額定容量是指在環(huán)境溫度為20℃5℃，放電速率為5h，放電至終端電壓時(shí)所應(yīng)提供的電量，用C5表示。電池的實(shí)際容量是指電池在一定放電條件下所釋放的實(shí)際功率，主要受放電速率和溫

2022-09-13

鋰電池制造商對(duì)外殼特性保護(hù)

首先，鋰，原子序數(shù)為3，原子量為6.941，是一種非常輕的堿金屬原料。為了提高安全性和電壓，科學(xué)家們發(fā)明了使用石墨和鈷酸鋰來(lái)儲(chǔ)存鋰原子。這些數(shù)據(jù)的分子結(jié)構(gòu)形成了納米級(jí)的精細(xì)存儲(chǔ)網(wǎng)格，可用于存儲(chǔ)鋰原子。這樣，即使電池外殼破裂，氧氣進(jìn)入，它也會(huì)太大，因?yàn)檠鯕夥肿訜o(wú)法進(jìn)入這些細(xì)微的存儲(chǔ)隔間，這樣鋰原子就不會(huì)接觸到氧氣，從而避...

2023-05-25

淺談聚合物鋰電池的液體電解質(zhì)

鋰離子電池的電解質(zhì)對(duì)電池性能影響很大，電解質(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定要求很高，特別是在較高的電勢(shì)和溫度環(huán)境下，不容易分解，具有較高的離子電導(dǎo)率，正極和負(fù)極材料必須是惰性的，不能浸出。由于鋰離子電池的高充放電電位和鋰嵌在負(fù)極材料中的高化學(xué)活性，要求電解液為有機(jī)化合物

2022-06-23

麒麟電池是三元鋰電池還是磷酸鐵鋰電池？

麒麟電池是三元鋰電池還是磷酸鐵鋰電池？深圳市山木新能源表示：隨著電池技術(shù)的發(fā)展，電池企業(yè)對(duì)能做成電池幾乎所有材料都實(shí)驗(yàn)了一遍，終發(fā)現(xiàn)無(wú)論是鈉電池、還是鎂電池、鈦電池都遠(yuǎn)不如鋰電池材料合適。饒了一圈又回到了原點(diǎn)。所以現(xiàn)在大家的就把研究方向轉(zhuǎn)向電池結(jié)