加入催化劑改變鹽濃度鋰電池的動(dòng)力學(xué)速率提高數(shù)倍

科技日?qǐng)?bào)訊（記者金鳳通訊員周偉王洪洲）在目前研究的新型二次儲(chǔ)能系統(tǒng)中，鋰—氧電池是理論上比能量高的電池體系。但其放電產(chǎn)物過氧化鋰的絕緣性，阻礙了鋰—氧電池的發(fā)展進(jìn)程。日前，南京工業(yè)大學(xué)陳宇輝教授課題組聯(lián)合上海大學(xué)施思齊教授以及奧地利科學(xué)家，發(fā)現(xiàn)通過改變鋰鹽濃度或者溶劑，就可以讓絕緣體的電化學(xué)速率提高數(shù)倍。研究成果近日發(fā)表在國際權(quán)威期刊《自然·催化》上。

　　與鋰離子電池等插層電池主要依靠離子脫出或嵌入來平衡混合導(dǎo)電固體的氧化還原電荷不同，未來電池技術(shù)如鋰—氧電池、鋰—硫電池會(huì)產(chǎn)生絕緣物質(zhì)。鋰—氧電池在放電或充電期間將溶解在電解質(zhì)中的氧氣轉(zhuǎn)化為固態(tài)絕緣物質(zhì)過氧化鋰。鋰—硫電池可將固態(tài)絕緣物質(zhì)硫和硫化鋰相互轉(zhuǎn)化。電極與絕緣、不溶性、固體存儲(chǔ)材料之間會(huì)發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移，即使在低倍率下也會(huì)導(dǎo)致高過電位和不完全轉(zhuǎn)化。

　　“我們通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，用碘化鋰作為氧化還原媒介體的催化劑，在與絕緣物質(zhì)比如過氧化鋰反應(yīng)時(shí)，存在一個(gè)突變電位。”論文作者、南京工業(yè)大學(xué)博士生曹德慶介紹，當(dāng)媒介體電位低于突變電位時(shí)，氧化還原媒介體在與絕緣物質(zhì)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)較慢，當(dāng)電位僅高于突變電位少許時(shí)，氧化還原媒介體與絕緣物質(zhì)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)會(huì)突然加快。而通過改變鋰鹽濃度或者改變?nèi)軇?，就可以調(diào)節(jié)媒介體電位的變化。

　　“經(jīng)過深入研究，我們發(fā)現(xiàn)這個(gè)現(xiàn)象不僅在碘化鋰中存在，在其他媒介體與過氧化鋰反應(yīng)過程中也存在，這個(gè)結(jié)論還可以延伸到除了鋰—氧電池的其他電池體系，比如鋰—硫電池?！标愑钶x說，他們發(fā)現(xiàn)突變電位存在的原因，其實(shí)是與絕緣物質(zhì)的晶面有關(guān)。因?yàn)榻^緣物質(zhì)比如過氧化鋰等是多晶面的，媒介體的電位應(yīng)該超過主導(dǎo)晶面所需的低過電勢(shì)。

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鋰電池的優(yōu)缺點(diǎn)有哪些？

一、鋰電池的優(yōu)點(diǎn)1、與其它類型的充電電池相比，其的能量密度更高，能儲(chǔ)存更多能力；2、工作電壓高，鋰電池的電壓常見有3.7V，鎳氫電池或鎳鎘電池的電壓常見為1.2V，說明可使用單節(jié)電池；3、鋰電池的自放電率低于其他類型的可充電電池，說明其能保持更長的工

2022-03-30

鎳氫電池充電器能給掛卡鋰電池充電嗎？

鋰電池和鎳氫電池在市場(chǎng)上相對(duì)常見，可用于相機(jī)和筆記本電腦以及類似的應(yīng)用，但它們有不同的化學(xué)特性。鋰電池化學(xué)特性：其在重量和體積的功率是鎳氫電池的三倍，工作電壓比鎳氫電池高，因此需要更少的電池來制造更大的電池。當(dāng)鋰被加熱或暴露在氧氣中時(shí)，鋰會(huì)著火，因此

2022-04-02

鋰電池組設(shè)計(jì)原理和基本介紹

鋰電池由正極和負(fù)極組成，由電解液隔開和連接。電解質(zhì)可以導(dǎo)電，但它是電子的絕緣體。在充電狀態(tài)下，陽極內(nèi)含高濃度的鋰，陰極內(nèi)含鋰。在放電過程中，鋰離子離開陽極，通過電解液遷移到陰極。鋰電池的電極通常是固體材料。離子類型可以通過其電解質(zhì)來區(qū)分，電解質(zhì)可能是

2022-04-28

淺談基于非物理儲(chǔ)能原理的電儲(chǔ)能技術(shù)

目前，各種電儲(chǔ)能技術(shù)大體可分為以下3類:物理儲(chǔ)能(如抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能等),電化學(xué)儲(chǔ)能(如鋰離子電池、鉛炭電池、鈉硫電池、全釩液流電池等)和電磁儲(chǔ)能(如超導(dǎo)電磁儲(chǔ)能、超級(jí)電容器等)。今天簡單介紹基于非物理儲(chǔ)能的電儲(chǔ)能技術(shù)。（1）電化學(xué)儲(chǔ)

2022-01-21

山木新能源：動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池的區(qū)別？動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池怎么區(qū)分

如果按照應(yīng)用場(chǎng)景將電池分類的話，可分為消費(fèi)級(jí)電池、動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池三大類，那么動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池的區(qū)別到底是什么呢？具體內(nèi)容如下：1、應(yīng)用場(chǎng)景不同動(dòng)力電池主要應(yīng)用于新能源汽車、電動(dòng)自行車、電動(dòng)列車等交通工具，而儲(chǔ)能電池則多作為太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、

2023-02-07

軍用鋰電池的類型有哪些

軍用鋰電池的應(yīng)用涵蓋了陸軍單兵系統(tǒng)、陸軍戰(zhàn)車、特種通信設(shè)備、潛艇、水下機(jī)器人、無人偵察機(jī)、衛(wèi)星和航天器等諸多軍種。軍事裝備電源的能量密度大、電池壽命長、體積重量重是影響部隊(duì)作戰(zhàn)能力的重要因素，如鋰電池具有能量密度高、體積小、重量輕、循環(huán)壽命長、自放電