鉅大LARGE | 點擊量:609次 | 2021年12月15日
韓國KAIST開發(fā)出高能量、高輸出的混合動力電池
韓國科學(xué)技術(shù)高等研究院(KAIST,)周四宣布,由材料科學(xué)與工程系的姜正九教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組開發(fā)了一種高能量和高輸出的混合鋰離子電池。
該團隊開發(fā)了基于具有多孔結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電碳結(jié)構(gòu)的大容量陽極材料和陰極材料,該結(jié)構(gòu)中同時存在2至50納米的中孔和2nm或更小的微孔。
該電池的能量密度與商業(yè)化的鋰離子電池相當,并且具有超級電容器的功率密度的特性。它可以用于需要幾分鐘或幾秒鐘的快速充電技術(shù)。
該團隊的混合動力電池具有負電極的高存儲容量和電容器正電極的快速離子充電和放電功能,因此已成為下一代能量存儲設(shè)備而受到關(guān)注。然而,由于其不同的離子存儲機制,必須改善負極的電導(dǎo)率和存儲離子的特性,增加正極的存儲離子的能力,并優(yōu)化兩個電極。
研究團隊通過使用具有多孔結(jié)構(gòu)的氧化石墨烯和大容量正負電極以更快的速度開發(fā)基于導(dǎo)電碳的正極和負極材料,從而解決了該問題。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
<顯示高能量密度和高功率密度的角標圖以及使用太陽能電池模塊快速充電的設(shè)備的特性>
該團隊已經(jīng)開發(fā)出碳結(jié)構(gòu),其中結(jié)合了5至10納米大小的MoO2(鉬金屬氧化物)作為負極材料。該結(jié)構(gòu)由微孔組成,微孔有助于鋰離子滲透到電解質(zhì)和氧化石墨烯殼中,從而改善電導(dǎo)率。
研究團隊還使用了一種新的結(jié)構(gòu)制造技術(shù),該技術(shù)可以在還原的氧化石墨烯上交聯(lián)纖維型導(dǎo)電聚合物。通過這項技術(shù),它開發(fā)出了一種用于電容器的陰極材料。聚苯胺(PANI)是一種導(dǎo)電聚合物,具有很強的結(jié)合力,并能促進陰離子(PF6-)的吸附。
導(dǎo)電的PANI聚合物還原的氧化石墨烯陽極比還原的氧化石墨烯具有200%的更大的離子存儲容量。它還顯示了與活性炭相當?shù)膬δ苄阅堋?/p>
“我們開發(fā)了一種先進的鋰離子電池,其能量密度與鋰離子電池相同,并且能夠從高功率密度快速充電?!笨到淌谡f。“如果將其產(chǎn)品擴展到包括電動汽車在內(nèi)的所有電子設(shè)備,它將提高人們的生活質(zhì)量?!?/p>