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新型电池充电速度比锂离子电池快十倍
www.creaders.net | 2021-04-23 16:08:40  大纪元 | 0条评论 | 查看/发表评论
  

  俄罗斯科学家开发出一种新型电池,其充电速度比现有锂离子电池快约十倍,且因其不会过热燃烧,所以比锂离子电池更安全。

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  圣彼得堡大学的电化学研究员奥列格‧莱文(Oleg Levin)说:“用我们聚合物制造的电池可以在几秒钟内完成充电,比传统锂离子电池快约十倍。这已经通过一系列实验得到了验证。”

  新型电池的关键部分是一种基于硝氧基的氧化还原聚合物,这种材料在放电和充电时会经历可逆的氧化(电子损失)和还原(电子增益)过程。

  该氧化还原聚合物是Nisalen的合成形式,后者是镍-Salen金属聚合物,其中镍和Salen原子的链充当分子线以增强电子电导率。

  研究人员解释说:“在基于硝氧基的聚合物中,唯一的电荷传输途径是相邻氧化还原中心之间的电子跃迁,在微观上它们速度很快。”

  但是,在宏观上它们的电子电导率似乎非常低。

  科学家尝试找出最佳解决办法,在测试中,研究人员探索了多种不同聚合物类型,最后发现以NiSalen充当导电主链是唯一稳定高效的方法。这些结构同时充当了硝氧基侧基的电荷收集器,同时还支持该物质的氧化还原能力。

  莱文说:“我们在2016年提出了这种材料的概念。在研究这类化合物的电荷传输机理时,我们发现有两个关键的发展方向。”“首先,这些化合物可以用作保护层,以覆盖电池的主导体电缆,否则该电缆将由传统的锂离子电池材料制成。其次,它们可以用作电化学储能材料的活性成分。”

  莱文指出,掺入聚合物的新型电池充电速度提高了,接下来研究人员的努力方向是提高电池容量。目前新产品的容量比锂离子电池低30%至40%。理论上讲,硝氧基聚合物可以提供更大电容,因此该产品的电容量扩充只是时间问题。

  莱文还介绍该新型电池不存在燃烧隐患,其对环境有害的金属含量也比锂离子电池少。

  “使用起来很安全——没有物质会引起燃烧,这与当今普遍使用的钴基电池(包括锂离子电池)不同。”

  “它所含的对环境有害的金属也明显减少。我们聚合物中镍含量很少,比锂离子电池中的镍要少得多。”

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