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美国麻省理工学院MIT开发了一款新型锂空气电池电池设计,能够解决目前锂空气电池复杂、低效和寿命低不实际的缺陷,保持传统锂离子电池的高效节能优点。有望生产适用于个人电子产品至快速充电电动汽车的低成本高效能电池。
锂空气电池是一种用锂作阳极,以空气中的氧气作为阴极反应物的电池,相比传统电池的密闭设计具有“开放性”特点,因为需要空气中的氧气进行气态-固态转换携带锂离子存储电荷,但是这也产生了三大问题:1、需要滤除空气的水分和二氧化碳增加复杂度;2、3.7V充电电压和2.5V放电电压差意味着在充电过程中32%的能量以热量损耗;3、持续的氧气固态-气态转换对电池的材料和结构要求很高,容易导致过早失效寿命很短。
MIT的李巨教授及其团队成功地通过开发一种新型的更实用的锂空气电池阴极设计,来规避了这些缺陷。在新型电池设计中,封闭的电池中氧保持全时固态的形式,固态氧携带锂离子时将形成一种类似玻璃的材质,这些分子被依次包裹进氧化钴基质中形成被研究者称为纳米锂氧(nanolithia),李巨表示,在这种形态下,氧化锂、过氧化锂以及超氧化锂的转换可以完全以固态形式发生。
由于通常状态下,纳米锂氧非常不稳定,所以研究人员将它们放入了氧化钴的矩阵之中。氧化钴矩阵其实是一种类似海绵状的物质,每隔几纳米就有一个气孔。氧化钴矩阵一方面可以稳定住纳米锂氧,另一方面,还可以充当化学反应的催化剂。
并可在三种氧化还原状态中直接切换,产生三种不同的固体化合物——氧化锂Li2O、过氧化锂Li2O2以及超氧化锂LiO2,这三种化合物以玻璃形态混合在一起。这样的话,电压损耗情况可以改善5倍以上,从1.2伏减为0.24伏,所以,仅有8%的电能被转换成了热量。李巨表示:“这意味着汽车可以快速充电,因此电池组发烫的情况会解决,不再构成安全隐患,而且电池的能源效率得到了保障。”
此外,新电池还解决了锂空气电池的另一大问题。由于在充电与放电过程中,化学反应使氧以气态以及固态的形式存在,当氧经历巨大的体积变化时,这会扰乱电池内部的电传导路径,严重损害了电池的寿命。
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据外媒报道,蔚山国立科学技术研究院(UNIST)和三星高级技术研究所(SamsungAdvancedInstituteofTechnology)的联合研究团队宣布,已成功开发出陶瓷基锂空气电池,使电动汽车一次充电就能行驶1000公里,并大幅延长电池使用寿命。研究团队用陶瓷材料取代锂空气电池的有机材料,从而延长电池寿命。该团
锂空气电池是储能界的圣杯,金属锂和空气正极放电时提供数十倍于锂离子电池的容量,在过去的十年时间得到广泛的关注,在众多的paper当中当然不会缺乏佼佼者。今天我们就来聊一聊那些发表在顶刊Nature,Science上的锂空气电池文章到底说了啥。(来源:微信公众号微算云平台ID:v-suan作者:一去不回头)
日媒称,日本企业陆续研发大幅提高空气电池使用寿命的技术,使用寿命是有“终极蓄电池”之称的空气电池的最大课题。富士通旗下的FDK公司开发的氢-空气燃料电池有望3年后实现实用化。日本电信电话公司(NTT)试制出使用寿命较长的锂空气电池。据《日本经济新闻》3月18日报道,空气电池不仅轻便,而且性能
Li-CO2电池(锂-二氧化碳电池)是目前最有前景的能量存储与转化器件,不仅可以减少化石燃料消耗,还可以抑制二氧化碳排放对气候的影响。然而它们的电化学性能仍需提高,也就是说必须改善CO2还原和析出反应的动力学过程。在一个典型的Li-CO2电池中,根据4Li+3CO2→2Li2CO3+C的化学反应过程,在放电过程
二维材料构筑的催化剂可提升电动汽车的行驶里程。锂空气电池(Lithium-airbatteries)是一种用锂作负极,以空气中的氧气作正极的电池。虽然锂空气电池目前仍处于实验开发阶段,但其在能量密度方面表现出来的优势已经得到了认可,有望成为普通锂离子电池的革命性替代品。催化剂有助于提高电池内部的化学
当前基于石墨负极的锂离子电池的实际能量密度已经接近其理论值(约为350Whkg-1),因此现有锂离子电池很难满足更长续航电动汽车的发展需求。在众多其他备选负极材料中,锂金属具有诸多优势,比如:极高的比容量(3860mAhg-1),极低的标准氧化还原电位(-3.040V)和很小的密度等,所以锂金属一直被认为是最理
与传统燃油汽车相比,电动汽车有很多优势,比如不依赖有限的化石能源、不产生尾气、使用成本和维护成本低等等。但电动汽车也存在限制其发展的核心问题,那就是电池。目前市面上电动汽车使用的锂离子电池性能差强人意,充满电的续航能力一般在300-500公里,如果希望跑的更远,则需要增大电池体积和重量
基于锂氧化学的极高的能量潜力,锂空气电池成为当前最先进的锂离子电池的替代品而被提升。然而,由于环境空气中存在非O2成分,锂空气电池的实际性能仅限于几个周期且能量效率低。特别是CO2进入电池系统,在放电过程中不可避免地形成碳酸锂,这导致充电电势的严重攀升和相关电池组件的分解。【成果简介
锂空气电池是一种非常有潜力的高比容量电池技术,其利用锂金属与氧气的可逆反应,理论能量密度上限达到11000Wh/kg,远超过锂电池目前200+Wh/kg的实际能量密度,因此得到了学术界和工业界的热捧,被广泛认为是一项电池领域中未来的颠覆技术。然而锂空电池方面的研究在业内也一直存在着不少质疑之声,不
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基于其高能量密度的优势,锂空气电池成为可充放二次电池领域的一个研究热点。现有绝大多数的锂空气电池的工作,仍停留在锂氧气电池这一初步阶段。然而,如何实现从锂氧气电池到锂空气电池的过渡,是锂空气电池实用化的一大难题。其中的核心难点主要集中在,相比于纯氧气环境下的氧还原过程,在空气气氛
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北极星储能网获悉,5月28日,珠海冠宇发布公告称,珠海冠宇电池股份有限公司(以下简称“公司”)、公司全资子公司重庆冠宇电池有限公司(以下简称“重庆冠宇”)于近日收到重庆市第一中级人民法院送达的关于公司及重庆冠宇以专利侵权为由起诉宁德新能源科技有限公司(以下简称“被告一ATL”)及其他被
2023年12月,近200个国家的政府在联合国气候变化缔约方大会第二十八届会议(COP28)上就新的全球2030年目标达成了一致。他们的目标是到2030年将可再生能源产能增至三倍,能源效率提高一倍,加快从化石燃料转型,大幅减少甲烷排放。国际能源署发表题为BatteriesandSecureEnergyTransitions(电池与安全
北极星电池网获悉,5月22日,深圳新宙邦科技股份有限公司发布公告表示,拟以全资公司美国新宙邦或其他新设控股公司为实施主体,在美国路易斯安那州建设电池化学品项目。项目建设内容为年产20万吨碳酸酯溶剂及10万吨锂离子电池电解液,投资总额约3.5亿美元(约人民币25.32亿元)。新宙邦表示,本项目是
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近日,原子能院中国先进研究堆全面开放应用取得重要进展!荷兰代尔夫特理工大学的MarnixWagemaker教授团队与原子能院核物理研究所中子散射团队合作,在国际顶级期刊《Nature》(《自然》)上发表了锂离子电池领域的最新研究成果,题目为“Chemicalshort-rangedisorderinlithiumoxidecathodes”(“锂离
2024年,比亚迪刀片电池陆续获得国内外头部客户认可,实现了真正意义上的“外供”。6月13日,国家工业和信息化部公示的第384批《道路机动车辆生产企业及产品公告》新产品名单显示,蔚来第二品牌乐道L60,电池供应商为无为弗迪电池有限公司,电池类型为磷酸铁锂刀片电池。该公司是比亚迪旗下专门生产电
据中工汽车网获悉,6月13日,在工信部第384批新车目录当中,乐道L60申报图出现。该车此前已经开启预售,预售价为21.99万元,计划9月份正式上市交付。从申报信息来看,乐道L60将会提供单电机版本,电池采用弗迪的磷酸铁锂电池,续航里程最高可破1000公里。事实上,在国内的新能源市场中,乐道是除了理想
2024年5月动力电池月度信息产量方面:5月,我国动力和其他电池合计产量为82.7GWh,环比增长5.7%,同比增长34.7%。1-5月,我国动力和其他电池累计产量为345.5GWh,累计同比增长39.0%。销量方面:5月,我国动力和其他电池销量为77.9GWh,环比增长14.3%,同比增长40.7%。动力电池和其他电池销量占比分别为
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北极星储能网讯,6月17日,温州市鹿城区人民政府关于印发温州市鹿城区推动大规模设备更新和消费品以旧换新若干举措的通知。文件指出:到2027年,全区重点行业主要用能设备能效基本达到先进水平。全区汽车以旧换新8000辆,新能源汽车年销售量超4万辆,渗透率达55%左右。加快再制造产业培育和产品梯次利
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记者6月15日从最高人民法院获悉,最高法知识产权法庭近日审结一起国内两家知名车企之间因大量员工“跳槽”引发的新能源汽车底盘技术秘密侵权纠纷上诉案,适用2倍惩罚性赔偿判决侵权人赔偿经济损失及维权合理开支合计6.4亿余元,创我国知识产权侵权诉讼判赔数额新高。据最高法介绍,浙江吉某控股集团有
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