鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1847次 | 2018年05月11日
金屬鋰電極的實(shí)際應(yīng)用研發(fā)取得重大突破
由美國斯坦福大學(xué)著名材料學(xué)家崔屹與美國前能源部部長、諾貝爾物理獎得主朱棣文組成的研究團(tuán)隊(duì),最近在金屬鋰電極的實(shí)際應(yīng)用研發(fā)方面取得重大突破。以博士生梁正為骨干的研究小組首次提出“親鋰性”這一概念,并利用表面“親鋰化”處理的碳質(zhì)主體材料成功制備出一種復(fù)合金屬鋰電極,該電極可大大提高鋰電池性能。
據(jù)科技日報4月26日消息,近年來,隨著便攜式電子設(shè)備、電動汽車及可再生能源的迅速發(fā)展,高能量能源存儲器件成為新能源新材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。金屬鋰具有極高的理論比容量和理想的負(fù)極電位。以金屬鋰為負(fù)極的二次電池,具有高工作電壓、高能量密度等優(yōu)勢,使得金屬鋰成為當(dāng)今能源存儲領(lǐng)域的首選材料。然而,現(xiàn)有鋰離子二次電池各項(xiàng)指標(biāo)諸如容量、循環(huán)壽命、充電速度等,均不能滿足消費(fèi)者日益增長的需求,因此,新型電極材料的研發(fā)成為重中之重。新研究的復(fù)合金屬鋰電極在碳酸鹽電解液體系的循環(huán)過程中具有較小的尺寸變化、極高的比容量和良好的循環(huán)及倍率性能,其電壓曲線也相對平滑,突破了當(dāng)前制約金屬鋰電池大規(guī)模商業(yè)化的主要問題。
復(fù)合金屬鋰電極由10%體積比的碳纖維和金屬鋰材料組成。碳纖維網(wǎng)絡(luò)具有良好的導(dǎo)電性,超高的機(jī)械強(qiáng)度和電化學(xué)穩(wěn)定性,因此,作為金屬鋰的主體框架材料是絕佳選擇。與之前的相關(guān)研究相比,梁正等人將金屬鋰融化,并依據(jù)不同材料的浸潤性所提出的“親鋰”“疏鋰”概念,為金屬鋰電極研究提供了新思路,并且對其他領(lǐng)域的研究具有極高的借鑒作用。
該團(tuán)隊(duì)這一研究成果經(jīng)美國《國家科學(xué)院院刊》在線發(fā)表后,受到業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注,多家媒體相繼對其進(jìn)行追蹤報道,被認(rèn)為是鋰電池研究領(lǐng)域的重大突破。