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全固态新型锂电池负极材料——“穿孔石墨烯分子”

发布时间:2019-05-23   点击次数:193次   作者:串联谐振厂家

日本东北大学与东京大学组成的研究组于2016年5月14日宣布,开发出了全固态锂电池的新型负极材料“穿孔石墨烯分子”。这种材料可实现达到通用的石墨电极2倍以上的电容量,在充放电65次之后仍然能够维持原本的容量。“穿孔石墨烯分子”的分子结构。

长期以来,锂电池的负极材料一直使用重量轻、电容量大的石墨。较近,石墨烯、碳纳米管等纳米碳作为新型碳材料出现在市场上,使电池容量扩大到之前的2~3倍成为了可能。但纳米碳是结构的复杂混合物,无法解明大容量化的原理和方针。因此,开发具有部分纳米碳结构的分子性物质成为了关注的焦点。

此次开发的穿孔石墨烯分子是分子中央有纳米级微孔的大环有机分子。以这种分子的固体物质作为电极制造电池并进行检测的结果证实,这种分子是一种的电极材料。此次研究的着眼点是开发备受期待的新一代电池,即全固态电池,没有采用常规电池使用的液体电解质,而是采用固体电解质。使用锂离子传导性高而且稳定的络合氢化物作为固体电解质,为这次的新发现创造了契机。

新负电极分子材料的运动模式图借助锂(黄色)在穿孔石墨烯分子的缝隙和微孔部分(蓝色)的插入与脱离,进行放电和充电。

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