有机锂离子电池离成为现实又近了一步

有机锂离子电池离成为现实又近了一步

日本东北大学(Tohoku University)和加州大学洛杉矶分校(University of California, Los Angeles)的研究人员最近的一项发现,通过使用一种小的有机分子——croconic acid,向实现无金属、高能、廉价的电池又迈进了一步。

研究人员在《先进科学》发表的论文中解释说:“与依赖钴、锂等材料的传统锂离子电池不同,有机电池利用了碳、氢、氮、氧等天然丰富的元素。”

此外,有机电池比传统的锂离子电池具有更大的理论容量,因为有机材料的使用使它们更轻。

然而,迄今为止报道的大多数有机电池都具有相对较低的工作电压(1-3V)。这意味着,增加有机电池的电压将会导致更高的能量密度电池。

了解到这一点,日本东北大学和加州大学洛杉矶分校的研究小组开始研究鳄鱼酸,发现当用作锂离子电池正极材料时,它能保持约4 V的强大工作电压。

据科学家称,croconic acid有五个碳原子以五角形的形式相互连接,每个碳原子都与氧相连。理论容量高达638.6 mAh/g,远高于传统锂离子电池正极材料(LiCoO2 ~ 140 mAh/g)。

该研究的合著者小林宏明在一份媒体声明中说:“我们通过理论计算和电化学实验,研究了西红花酸在3v以上的高压范围内的电化学行为。”

“我们发现,croconic acid储存锂离子的容量约为4 V,具有很高的理论能量密度,为1949 Wh/kg,比大多数无机和有机锂离子电池都要大。”

虽然在这项研究中没有达到理论能力,但研究人员乐观地认为,可以通过开发高压稳定电解质和对西红花酸进行化学修饰来提高这一能力。由于大多数电解质无法承受藏桂酸的工作电压,开发新的电解质至关重要。


来源:www.mining.com

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