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时间:2019-05-14 16:32 来源:未知 作者:admin

  研究人员在Chalmers材料阐发尝试室(CMAL)研究了石墨烯气凝胶的布局。CMAL具有先辈的材料研究东西。该尝试室正式属于物理系,但对大学,研究所和工业界的所有研究人员开放。本研究中的尝试是利用先辈的高分辩率电子显微镜进行的。

  研究人员的新设法是一种多孔的海绵状气凝胶,由还原的氧化石墨烯制成,可作为电池中的独立电极,能够更好,更高地操纵硫。

  保守电池由四部门构成。起首,有两个涂有活性物质的支持电极,它们被称为阳极和阴极。在它们之间是电解质,凡是是液体,答应离子来反转展转移。第四组分是隔板,其用作物理樊篱,防止两个电极之间的接触,同时仍答应离子的转移。

  “石墨烯气凝胶的多孔布局是环节。它接收了大量的阴极电解液,为您供给足够高的硫负荷,使阴极电解液的概念变得有价值。这种半液体阴极电解液在这里很是主要。它答应硫磺来回轮回而没有任何丧失。它不会因消融而丢失 - 由于它曾经消融在阴极液中,“Carmen Cavallo说。

  然而,研究人员指出,在手艺实现全数市场潜力之前,还有很长的路要走。“因为这些电池是以大大都通俗电池的替代体例出产的,因而需要开辟新的制造工艺以使其具有贸易可行性,”Aleksandar Matic说。

  新设想避免了锂硫电池劣化的两个次要问题 - 一个是硫消融到电解质中而且丢失,另一个是穿越效应,此中硫分子从阴极迁徙到阳极。在这种设想中,能够大大削减这些不单愿的问题。

  “此外,硫磺价钱廉价,高度丰硕,情况敌对。锂硫电池还具有不需要含有任何对情况无害的氟的长处,这在锂离子电池中很常见,”Chalmers传授Aleksandar Matic说。物理系,担任该论文背后的研究小组。

  目前利用的大大都电池,从手机到电动汽车,都是锂离子电池。可是这品种型的电池曾经接近极限,因而新的化学成分对于具有更高功率要求的使用变得至关主要。锂硫电池具有几个长处,包罗更高的能量密度。目前市场上最好的锂离子电池每公斤运转约300瓦时,理论最大值约为350.同时,锂硫电池的理论能量密度约为每公斤1000-1500瓦时。

  投资包罗采办单色和双像差校正(CETCOR图像和ASCOR探头Cs校正器)TEM JEOLARM(200 kV)40-200,配备场发射枪(FEG)。这是第一篇利用这种全新显微镜颁发的论文,用于研究气凝胶的布局。

  新型显微镜的分量与成年大象一样多,将于5月15日在Chalmers举行的典礼上正式落成。

  为了满足电力将来的需求,新电池手艺将至关主要。一种选择是锂硫电池,其理论能量密度是锂离子电池的五倍以上。瑞典查尔姆斯理工大学的研究人员比来发布了这品种型电池的一个有但愿的冲破,在石墨烯海绵的协助下利用阴极电解液。

  比来进行了大约6600万瑞典克朗的严重投资,以进一步鞭策CMAL走向材料研究的最前沿。

  到目前为止,锂硫电池的问题不断是它们的不不变性,并因而导致低轮回寿命。当前版本快速退化而且寿命无限且轮回次数不切现实。但在测试他们的新原型时,Chalmers研究人员证明在350次轮回后容量连结率为85%。

  阅读“电源杂志”上颁发的文章“一种独立的还原氧化石墨烯气凝胶作为无氟Li2S8阴极电解液Li-S电池中的支持电极”。

  “你拿气凝胶,这是一个很长的圆柱体,然后你切片 - 几乎就像一个萨拉米腊肠。你拿出那片,然后压缩它,以顺应电池,”物理系的Carmen Cavallo说。查尔莫斯和这项研究的首席研究员。然后,将富含硫的溶液 - 阴极电解液 - 添加到电池中。高度多孔的气凝胶充任支持物,像海绵一样接收溶液。

  研究人员之前曾测验考试将阴极和电解质归并为一种液体,即所谓的“阴极电解液”。这

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