鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2021年09月17日
科學家開發出液流電池用新正極材料
莫斯科國立大學的科學家與Skoltech的研究人員一起提出了一類新的液流電池物質。其容量與現有化合物相當,但價格更低,而且更環保。論文發表在《TheJournalofPhysicalChemistryLetters》上,并得到了俄羅斯基礎研究基金會的資助。
液流電池是一種電化學電池,其化學能量由被膜隔開的兩種液態化學成分供應。電流的運動伴隨著離子交換通過膜,而兩種液體在各自獨立的空間中循環。這種電池的重要優點是可擴展性和成本效益,所以在大型固定系統中使用這種電池來儲存能量是很有優勢的。
液流電池一般使用的都是重金屬鹽,不僅成本高還具有一定的危險性。因此科學家們一直在尋找替代的氧化還原組合,包括基于有機材料的組合。在大規模電化學儲能中使用有機材料是一個非常有吸引力的想法。
研究人員制造了這種具有氧化還原特性的分散系統,以聚丙烯酸及其含氮衍生物為基礎的粒徑為200-300納米的聚合物微凝膠,然后在這些鏈條上附著了環狀分子TEMPO,TEMPO是一種含氮試劑,被廣泛地用作反應的催化劑,具有很高的氧化還原活性。通過對材料的研究發現,約14%的物質保留了電活性特性。這意味著可以獲得一種容量為2.5mAh/g的液流電池用低粘度電解質。
液流電池假如使用金屬鹽類,就要一個非常細孔的膜,用來抵御硫酸。而假如使用高分子量的有機化合物,可以使用更便宜、更容易制造的離子交換膜,且孔徑更大,這樣可以從根本上降低電池的成本。
這項研究顯示了使用氧化還原活性微凝膠的可能性,但工業化生產的計劃還為時過早,因為到目前為止,還只是獲得了一種材料(用于正極),而不是一對材料,還無法創建原型,此外,新材料還要進一步改進。
論文標題為《Redox-ActiveAqueousMicrogelsforEnergyStorageApplications》。
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