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文章作者:bianji3 | 2018-09-17
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      “可呼吸”电池低级版本是锂-氧电池,放电时从空气中获得氧气,充电时再放出氧气,是以被称为“可呼吸”电池。由此衍生出的可充钠-二氧化碳电池普通以金属钠为负极,碳等材料为正极,放电时从外界获得二氧化碳,充电时再放出二氧化碳。与锂-氧电池比,这类电池原料丰富、制备便利,还资本化应用二氧化碳气体,完成绿色可持续生长。

       南开大年夜学化学学院陈军院士课题组应用便宜碳酸钠和碳纳米管束备出无钠预填装“可呼吸”钠-二氧化碳电池。相干成果成为《研究》创刊号首篇发表文章。

  据简介,“可呼吸”电池低级版本是锂-氧电池,放电时从空气中获得氧气,充电时再放出氧气,是以被称为“可呼吸”电池。由此衍生出的可充钠-二氧化碳电池普通以金属钠为负极,碳等材料为正极,放电时从外界获得二氧化碳,充电时再放出二氧化碳。与锂-氧电池比,这类电池原料丰富、制备便利,还资本化应用二氧化碳气体,完成绿色可持续生长。

  今朝钠-二氧化碳电池开辟存在一大年夜难点:过量的金属钠负极轻易构成枝晶,招致电池短路带来安然隐患,且金属钠制备主如果经过过程电解熔融氯化钠或氢氧化钠,能耗污染大年夜。陈军课题组克服了碳酸钠导电性差等难点,以融化析出法在多壁碳纳米管外面上制备出碳酸钠便宜复合伙料,并以此作正极,导电碳作负极,初次构建出无钠预填装“可呼吸”钠-二氧化碳电池。该电池经过过程对充电容量控制可成功克制枝晶构成,安然性大年夜大年夜加强,经测试在截容量为0.3mAh/cm2的条件下,轮回100圈后仍能包管充电电压低于4V,课题组已组装出容量为350mAh、能量密度为183Wh/kg(基于全部电池质量)的单体电池。

  碳酸钠在工业上制备轻易,碳在天然界中广泛存在,陈军课题组研究成果防止了负极金属钠的预填装,能有效降低电池的安然隐患,为安然电池设计供给了一种新思路。另外,火星大年夜气中含有95%的二氧化碳,这一无钠预填装“可呼吸”钠-二氧化碳电池有望为火星探测供给一种潜伏电化学动力体系。


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