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新款有機(jī)陰極可提升固態(tài)鈉離子電池的穩(wěn)定性及能量密度
2019-04-23 22:17:06· 來源：譯龍談技術(shù)
據(jù)外媒報(bào)道，休斯頓大學(xué)（University of Houston）的研究人員在報(bào)告中宣稱，其研發(fā)了一款有機(jī)陰極，可大幅提升固態(tài)鈉離子電池的穩(wěn)定性及能量密度。研究人員在論
據(jù)外媒報(bào)道，休斯頓大學(xué)（University of Houston）的研究人員在報(bào)告中宣稱，其研發(fā)了一款有機(jī)陰極，可大幅提升固態(tài)鈉離子電池的穩(wěn)定性及能量密度。
研究人員在論文中提到了以下兩點(diǎn)研究發(fā)現(xiàn)：
1.電解質(zhì)與陰極間的耐性接觸面（resistive interface）可延長(zhǎng)電池的使用壽命。
2.即使陰極在電池充放電時(shí)會(huì)膨脹或收縮，該有機(jī)陰極的撓性（靈活性，flexibility）使其能始終維持耐性接觸面處陰極與固態(tài)電解質(zhì)的緊密接觸。
休斯頓大學(xué)德州超導(dǎo)體中心研究人員Yan Yao表示：“我們首次發(fā)現(xiàn)，陰極與電解質(zhì)間形成的耐性接觸面是可逆的，這主要得益于其穩(wěn)定性及較長(zhǎng)的使用壽命。該機(jī)構(gòu)致力于研究發(fā)電機(jī)儲(chǔ)能設(shè)備的綠色環(huán)保、可持續(xù)的有機(jī)材料。”
休斯頓大學(xué)電子與計(jì)算機(jī)工程系的研究助理教授Yanliang表示，該接觸面的可逆性是關(guān)鍵所在，使得該固態(tài)電池達(dá)到更高的能量密度，且無需犧牲電池的使用壽命。通常情況下，當(dāng)耐性陰極-電解質(zhì)接觸面形成后，電池的儲(chǔ)能能力就會(huì)中止。然而，其可逆性使得在固態(tài)鈉離子電池在充放電期間仍能維持高能量密度。
采用電解液的鋰離子電池也能夠維持高能量密度，但風(fēng)險(xiǎn)在于或?qū)⒖s短電池的使用壽命甚至引起爆炸，而固態(tài)鈉離子電池則能提升其安全性，且成本較低。
Yao團(tuán)隊(duì)的一位博士后研究人員Xiaowei Chi表示，目前發(fā)現(xiàn)了一項(xiàng)核心挑戰(zhàn)，需要找尋一款固態(tài)電解質(zhì)，并確保其導(dǎo)電性可媲美鋰離子電池的電解液。如今，能找到具有足夠?qū)щ娦缘墓虘B(tài)電解質(zhì)，但固態(tài)接觸面仍是個(gè)亟待解決的挑戰(zhàn)。
研究人員發(fā)現(xiàn)，有機(jī)電極更易彎曲，可始終與該接觸面保持緊密接觸，提升電池的使用壽命。據(jù)研究人員透露，目前已進(jìn)行了至少200次充放電，其接觸依然穩(wěn)定。
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