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基于电子/离子双传导凝胶颗粒结构的高容量和长寿命锂氧气电池正极


格林娱乐网手机APP下载:[张]锂氧电池(LOB)具有10倍于锂离子电池的理论对比能量,被认为是有潜力的下一代电池。经过10年的研究,实际比能源还低,循环性不尽人意。之前报道的许多LOB阴极的容量超过约10,000mah G-1,但基于非常厚和轻的材料,如石墨烯、碳纳米管或其他多孔碳凝胶。

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这些材料的总电池重量比低,因此根据这些阴极材料的重量计算的容量对设计具有低能量密度的LOB圆形电池没有帮助。经常被忽视的问题是,LOB阴极作为一种空气阴极,必须有氧气参与电化学反应。也就是说,一旦电极变薄,氧气难以扩散到电极内部,容量就不会大幅减少。

实际上,还可以充电的LOB原型电池同时具有比锂离子电池低的非能源(280WH KG-1)和不到10次的循环寿命,这是因为氧气的扩散很难。为了解决这些问题,本文介绍了“凝胶化”战略,以提高薄LOB阴极的容量和循环性。

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具有液体电解质的传统LOB阴极可以被凝胶成柔性交联聚合物,磨成颗粒,颗粒之间的空隙可以作为氧气扩散的快速通道。同时聚合物的弹性不会提高过氧化锂和碳之间的认识,对提高电子迁移和循环性没有帮助。受益于此设计,需要添加到任何催化剂时,应建立55MAH CM-2以上的单位面积容量,循环寿命约为170次(1000MAH G-1)。

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[成果概述]最近华中科技大学黄云辉教授和沈月副教授等引进了“破胶化”战略,提高了Li-O2电池单位面积容量和循环寿命。具有传统液体电解质的LI-O2阴极材料和高弹性交联聚合物凝胶简化,小块50?200m粒子。凝胶粒子之间的间隙可以有效地将氧气吸引到阴极内部,使Li2O2生长在稀薄的空气阴极内部。

同时聚合物链的弹性有助于保持良好的碳和Li2O2纳米粒子之间的认识,从而提高电子传导和循环性。。

本文来源:格林娱乐App下载-www.ericscalf.com

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