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  • 水稻实验室的化学家们开发了一种由沥青制成的多孔碳的阳极,在超过500个电荷放电周期后显示出异常的稳定性。每平方厘米20毫安的高电流密度证明了材料在快速充电和放电设备中,可以实现高功率密度的承诺。这一发现发表在《美国化学学会杂志》上。

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    研究人员在报告中指出:“这些电池的容量是巨大的,但同样值得注意的是,我们可以在5分钟内把它们从零充满,不需要像其他电池那样需要两个小时或更长的时间才能完成充电。”

    该实验室此前使用了一种沥青的衍生物,具体地说,是未经处理的沥青,这是一种用于电池的同类产品,用来捕获来自天然气的温室气体。这一次,研究人员将沥青与导电石墨烯纳米带混合,并通过电化学沉积将其与金属锂进行涂层。

    该实验室将阳极与一个硫化碳阴极结合在一起,制成全电池进行测试。电池显示的高功率密度为每公斤1322瓦,高能量密度为每公斤943瓦时。

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    测试揭示了另一个显著的好处,那就是碳减少了锂树突的形成。这些长满苔藓的沉积物侵入了电池的电解液。如果它们延伸得足够远,就会短路,导致电池失效、起火或爆炸。但沥青衍生的碳可以阻止任何树突的形成。实验室早期的一个项目发现,石墨烯和碳纳米管的阳极也能阻止树突的形成,但这种新的复合材料更简单。

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    他说:“虽然前者和这款新电池的容量是相似的,接近锂金属的理论极限,但新的沥青来源的碳可以在单位面积上吸收更多的锂金属,而且制造起来更简单,成本也更低。没有化学气相沉积步骤,没有电子束沉积步骤,也不需要从石墨烯中生长奈米管,所以制造业非常简化。”


  • 发布:陆乙乙   点击:900