碲電極鋰電池有高能量密度和充放電速度
時間：2015-11-12
來源：新材料在線
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新加坡科學技術與研究機構的研究人員的研究表明，由碲制造的電極可以提高鋰離子電池的能量存儲和輸出功率。
碲電極具有更高的能量密度，和傳統電極材料相比具有更好的充放電速度。新加坡科學技術與研究機構的研究人員的研究表明，由碲制造的電極可以提高鋰離子電池的能量存儲和輸出功率。傳統鋰離子電池的正極包含有鐵、鈷和錳的氧化物，且能量密度相對較低。原則上來講，由于在正極中鋰離子會和氧氣發生反應，硫或硒可有效提高電容量。然而，實際上這些材料都不是合適的電極材料，這是由于氧基陰極的效率不高，而硫或硒電極的導電性能不好。
該研究所的Zhaolin Liu和Yun Zong研究了碲作為電極材料的可能性。他們發現和硫或硒相比，碲是一種更好的導體材料，且能夠提供更大的能量密度。Liu介紹說，碲是一種和鉑一樣稀少的元素，價格不菲。“這種電池不適合用于移動電話或者電動汽車中，但是可以應用于具有特殊要求的產品中，例如植入式心臟起搏器的電源中。”
研究人員將碲加熱到500℃使得其發生熔化，并且進入到多孔碳電極中，然后在四種不同的液體電解質中測試其性能，在二甲基亞砜溶液中獲得的性能最好。他們發現，當鋰離子和碲發生反應時，會形成一種可溶解在二甲基亞砜溶液中的復合物。相反，鋰離子和硫以及硒反應時形成不溶復合物，從而引起電極膨脹，會損壞其結構。緊接著，該團隊開發了一種由碲納米線制成的陰極，其寬度只有7納米，從而形成的電極其能量密度達到了1800毫瓦每小時立方厘米，比傳統電極儲存的能量多50%。“接下來，我們計劃開發在碲電極中摻入低成本的硫，從而獲得一種具有更高電容量的混合材料系統。”Liu說。
責任編輯：付鵬艷
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