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      英學術刊物指出:鋰電池大型應用需材料進步


      發布時間:2012-08-04 19:09:18  來源:鉅大電子鋰電事業部 點擊次數:
            國家科技部網站日前報道,由美國阿貢國家實驗室兩位科學家及一名西北大學材料科學教授聯合撰寫的一篇論文指出:鋰電池的大型應用有賴于材料技術的進步。論文發表在2012年第7期的《英國皇家化學學會雜志》上。
            這一觀點是在論文作者之一阿貢國家實驗室(Argonne National Lab.,美國)博士Michael Thackeray對于鋰離子電池正負極材料研究的基礎上形成的,博士尤其是對高錳含量的正極材料有深刻見解,設計了兩種正極材料,達到了提高金屬(特指金屬鋰)氧化物在高電位鑲嵌的結構穩定性的目的,為高能量鋰電池的商業化提供了新思路。博士在負極材料方面也最早研究了Cu6Sn5到LiCuSn材料的轉換,使鋰電池正負極能夠結合成既有高能量又有穩定性的匹配材料。
            最新發表的論文指出,電動汽車和智能電網所需的儲能系統的廣泛使用需要在材料領域取得創新,而不是小步伐的進步。把目前的鋰離子電池能量密度提高2-3倍是可以實現的,鋰氧電池的能量密度提高5倍也有可能。
            所謂性能優越的鋰電池材料,論文指出,“該材料在多次充放電中要可承受大的體積和結構的變化并同時具備多種功能”,也就是強調了在能量密度增加情況下的穩定性,作者舉例說,“例如,當(金屬氧化物)正極在放電被還原成氧化鋰時要提供一種催化劑,這種催化劑可以在充電時有效打斷鋰氧之間的化學鍵”。論文作者同時也從鋰電池綜合效果上考慮了大容量鋰電池在投入到動力鋰電池和智能電網儲能電池應用時的相關支持,例如,電解質要不易揮發、非液體化(現在的聚合物鋰電池雖然是非液體電解質,但并不能有效應用到電動汽車和電網儲能上),穩定的電化學特性以及必須解決的安全性等。
            這些問題早在去年初阿貢國家實驗室與通用汽車達成富鋰高錳材料授權時即已有所考慮。隸屬于美國能源部的阿貢實驗室去年1月將自主研發的富鋰高錳混合金屬氧化物提供給通用,使這種材料進入商業化進程。當時,實驗室的科學家們就表示將繼續進行這項工作,為下一步電動汽車貢獻力量,同時也為電網研制新型儲能材料。
       
       
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