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新型鋰—空氣電池循環(huán)壽命大幅提高

來源:ZNL 發(fā)布時(shí)間:2013/1/23 22:07:36
                                                                  新型鋰—空氣電池循環(huán)壽命大幅提高

        時(shí)間:2013-1-21 11:04:59   來源:中國有******   添加人:ZNL

  在國家自然科學(xué)基金委、科技部和中科院等的大力支持下,中國科學(xué)院長春應(yīng)化所張新波研究員帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)通過

抑制鋰—空氣電池電解液分解,調(diào)控空氣電極固—液—氣三相界面以及優(yōu)化鋰—空二次電池體系與結(jié)構(gòu),成功將鋰—空氣電池循環(huán)壽命

從目前文獻(xiàn)報(bào)道的最長100次大幅提高至500次。

  針對目前鋰—空氣電池用電解液在電池反應(yīng)中均有不同程度的分解,造成不可逆產(chǎn)物的生成和自身的消耗,嚴(yán)重限制電池循環(huán)壽命

的難題,該團(tuán)隊(duì)基于對現(xiàn)有電解液分解機(jī)理的認(rèn)識,首次將亞砜(DMSO)和砜(TMS)應(yīng)用于鋰—空氣二次電池中,有效促進(jìn)了可逆放電產(chǎn)物

過氧化鋰(Li2O2)的生成,減少了副反應(yīng);通過詳細(xì)考察空氣電極對鋰—空氣電池性能的影響,發(fā)現(xiàn)空氣電極催化劑催化效率低、用于

過氧化鋰等不溶放電產(chǎn)物存儲和反應(yīng)物傳輸?shù)目椎澜Y(jié)構(gòu)不合理、導(dǎo)電性差是制約鋰—空電池性能的關(guān)鍵因素?;诖?,該團(tuán)隊(duì)首次提出了

石墨烯一體化空氣電極的概念,成功地在泡沫鎳基體中構(gòu)筑了三維多孔石墨烯。泡沫鎳所具有的高導(dǎo)電性,結(jié)合多孔石墨烯合適的孔道結(jié)構(gòu),

使得所制備的鋰—空氣電池表現(xiàn)出優(yōu)異的倍率性能;此外,通過借助和發(fā)揮稀土鈣鈦石型復(fù)合氧化物優(yōu)異的電催化性能,有效降低了鋰—空

氣電池充/放電過電位,進(jìn)一步提高了能量轉(zhuǎn)化效率和倍率性能。

  在以上研究成果的基礎(chǔ)上,還首次設(shè)計(jì)和開發(fā)出可實(shí)用化、擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的鋰—空氣二次電池電池組。