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英美科学团队在研究储能电池机理方面取得突破,助力更高性能电池

2017-01-20 173浏览 标签: 储能电池

2016年1月18日,英国巴斯大学和美国伊利诺伊大学的研究团队发现添加带电金属原子到电池的隧道结构中会提高其性能的原因,可帮助开发充电更快的锂电池,该研究成果近日发表在著名学术期刊《自然通讯》杂志上。

可充电锂电池为移动电话、笔记本电脑和平板电脑等“便携式革命”提供了动力,目前科学家们正在开发用于电动车的新一代锂电池,并通过风能和太阳能储存能源。比目前的电极更快地存储电能对于未来便携式电子设备和电动车中的应用是非常重要的。科学家们于近期发现,诸如钾这种大半径金属离子可以改善电池中的电荷存储,但是截止到目前为止还不能理解这其中的原理。

来自英国巴斯大学化学系Saiful Islam 教授和芝加哥伊利诺伊大学Reza Shahbazian Yassar教授的研究团队使用结构实验和计算机模拟的强大组合第一次成功解释了为什么将带电荷的钾添加到低成本氧化锰的隧道结构中对电池性能有强烈的提升效果。该研究团队发现了添加带正电荷的离子使锂在隧道结构内移动的速度加快,这对于改善电池的充电效果是至关重要的。

Islam教授说:“了解这些过程对于电池材料的未来设计和开发是重要的,并且可以带来充电更快的电池,使消费者和工业获益。开发新材料是获得更轻、更便宜和更安全电池的关键,该电池可用于电动汽车,帮助减少碳排放。”

该研究由工程和物理科学研究委员会(EPSRC)的SUPERGEN项目资助。


图:Saiful Islam教授



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