中國粉體網(wǎng)訊 記者15日從南開大學(xué)獲悉,,中國科學(xué)院院士,、南開大學(xué)化學(xué)學(xué)院教授陳軍團(tuán)隊近期設(shè)計合成了一種具有超高容量的鋰離子電池有機(jī)正極材料——環(huán)己六酮,,該材料包含地球豐富的碳、氫,、氧元素,,且此類有機(jī)正極材料展現(xiàn)了鋰離子電池目前所報道的最高容量值,,刷新了鋰離子電池有機(jī)正極材料容量的世界紀(jì)錄。
相關(guān)成果發(fā)表于《德國應(yīng)用化學(xué)》,。南開大學(xué)為唯一單位,,第一作者為博士生盧勇,通訊作者為陳軍,。
高容量,、可再生、綠色環(huán)保,、低成本的鋰電池正極材料已成為當(dāng)前的研究熱點,。含有碳、氫,、氧等元素的有機(jī)電極材料因其結(jié)構(gòu)可設(shè)計性,、對環(huán)境友好等優(yōu)點被認(rèn)為是非常具有可持續(xù)發(fā)展前景的下一代鋰離子電池正極材料。
然而,,該類材料仍面臨著實際容量不高,、易溶于有機(jī)電解液等問題,導(dǎo)致其能量密度較低,、容量衰減比較嚴(yán)重,。因此,如何克服這兩大難題,,設(shè)計合成具有超高容量的有機(jī)正極材料,、解決其在電解液中的溶解問題具有重要意義。
據(jù)介紹,,該團(tuán)隊進(jìn)一步優(yōu)化新型電解液并研究了環(huán)己六酮在鋰離子電池中的電化學(xué)性能,,結(jié)果表明環(huán)己六酮的放電比容量可達(dá)902mAhg-1,為目前已知的有機(jī)電極材料容量最高值,。此外,,由于環(huán)己六酮在高極性的離子液體中的溶解度較低,使得其在離子液體基的電解液中具有較好的循環(huán)性能,,組裝的電池體現(xiàn)高容量和長循環(huán)壽命等特征,。美國工程院院士、康乃爾大學(xué)Archer教授認(rèn)為,,這一開創(chuàng)性成果把該領(lǐng)域工作高度推向了頂峰,。
這項工作為高容量有機(jī)電極材料的設(shè)計、制備以及電池應(yīng)用提供了一種新的思路,。以環(huán)己六酮為正極的鋰離子電池能夠?qū)崿F(xiàn)電池容量更高,、壽命更長等優(yōu)勢,為將來電動汽車,、儲能電網(wǎng)等領(lǐng)域的應(yīng)用提供支撐,。
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/平安)
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