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水系锂离子电池核心难题被攻克

发布时间:2010年08月23日 22:43 | 进入复兴论坛 | 来源:人民网

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  人民网上海8月23日电 复旦大学研究人员在关于水系锂离子电池的研究中取得突破性进展,找到了导致水系锂离子电池循环性差的核心问题。这一研究成果发表在最新一期的国际一流学术刊物《Nature Chemistry》杂志上。

  水系锂离子电池具有廉价、无环境污染、安全性能高、高功率等优点,将来可望用于风力、太阳能发电等能量储存、智能电网峰谷调荷和短距离的电动公交车等。但受其循环性差的影响,一直无法投入实际应用。

  复旦大学新能源研究所夏永姚教授课题组自2004年起一直从事锂离子嵌入化合物在水溶液电解质中的研究。他们发现,锂离子嵌入化合物在水溶液电解质中的电极反应,远比在有机电解液中复杂。经过一系列实验和分析,研究人员证实,在水和氧气存在下,作为电池负极的电极材料会被氧气氧化,是造成水系锂离子电池容量衰减的主要原因。而通过电池密封消除氧气氧化、选择合适的电极材料负极和碳包覆正极,就能大大地提高电池的循环性能,将电池10分钟倍率从充放电100次容积维持率低于50%,提高到可充放电1000次循环、容量维持率在90%以上。

  该研究解决了此种无污染电池的核心问题,对如何提高水溶液锂离子电池的循环性能提供了重要的理论指导。夏永姚教授表示,虽然这种电池离正真实际应用还有距离,但提供了明朗的研究方向,使我们又向新型节约型能源的使用迈进了一大步。(实习记者 姜琳)

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