中國粉體網(wǎng)訊 日本東北大學(xué)與美國加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)開發(fā)了一項動作電壓為4V，高于既有鋰離子電池,，且不含稀有金屬的有機鋰離子電池,。研究團(tuán)隊采用了低分子量有機化合物–克酮酸(Croconic Acid)做為正極材料，進(jìn)而實現(xiàn)了高電壓動作,。除了鋰離子電池以外,，此項技術(shù)亦可應(yīng)用于全固態(tài)電池或鎂電池,，可望促進(jìn)不使用稀有金屬的低價格、輕量且高能量密度之蓄電池的開發(fā),。
碳以五角形結(jié)合的克酮酸具有5個能進(jìn)行氧化還原反應(yīng)的碳-氧鍵(Carbon–oxygen Bond),。此外，若每個分子最多可以儲存4個電子且利用于氧化還原反應(yīng)的話,，理論容量可望達(dá)到鈷類正極材料的4倍以上,，但目前五個碳-氧鍵中僅有2個可利用，動作電壓也在2V以下,。
然而研究團(tuán)隊通過第一原理計算方法,，發(fā)現(xiàn)與過去使用的鍵不同的另外兩個碳-氧鍵顯示出超過4V的氧化還原電位�,；陔娊庖旱鹊脑O(shè)計調(diào)整,，研究團(tuán)隊成功地利用了這2個碳-氧鍵的反應(yīng)。實際以克酮酸做為正極制作了鋰離子電池,，并確認(rèn)了以4V的反復(fù)放電,。但另一方面，高理論容量未能獲得利用,，今后研究團(tuán)隊將通過分子設(shè)計等研究評估,，以期同時實現(xiàn)高容量與高電壓的目標(biāo)。
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/青黎）
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