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清华与MIT等研发钛酸锂水合物充满电只需100秒

清华与MIT等研发钛酸锂水合物充满电只需100秒

本文摘要:据外媒报导,清华大学、麻省理工学院及阿贡国家实验室(ArgonneNationalLaboratory)联合找到了一系列全新的钛酸锂水合物(lithiumtitanatehydrates),相比于Li2O–TiO2材料,其电化学性能(electrochemicalperformances)较好。该物质应用于超长循环寿命且高倍率性能的锂离子电池,有效地扩展了储能材料的研究范围,并获取了电极材料改性的新思路。 在35℃试验温度下,全新的钛酸锂水合物的比容量大约为130?mA?

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据外媒报导,清华大学、麻省理工学院及阿贡国家实验室(ArgonneNationalLaboratory)联合找到了一系列全新的钛酸锂水合物(lithiumtitanatehydrates),相比于Li2O–TiO2材料,其电化学性能(electrochemicalperformances)较好。该物质应用于超长循环寿命且高倍率性能的锂离子电池,有效地扩展了储能材料的研究范围,并获取了电极材料改性的新思路。

在35℃试验温度下,全新的钛酸锂水合物的比容量大约为130?mA?h/g(在100秒内几乎充满著电)并构建10000次充放电过程,其每充放电周期的容量波动为0.001%。据该团队透漏,其找到了上述钛酸锂水合物,并优化了水解纳米结构(nanostructuring,ODIN)。

当科研人员在实验室内测试上述材料时(1万多次充放电周期),其循环稳定性有所提高,而电量衰落幅度微乎其微。此外,该团队找到,这类电量的电池时间严重不足2分钟(在100秒内)。

阿贡国家实验室电池科研人员JunLu认为,大多数情况下,对于非水锂离子电池(non-aqueouslithium-ionbatteries)而言,水是有利于其的物质。然而,对该款电池材料而言,结果却相反忽略。

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该研究团队使用各类先进设备的密切相关技术(advancedcharacterizationtechniques)使材料加热,从而追踪器复合物及结构变化,如:X射线散射(x-raydiffraction)。该技术由阿贡国家实验室旗下的先进设备光子源(AdvancedPhotonSource)获取。当分析综合密切相关特性时,该团队提高了材料的结构多样性并使用了纳米结构,其阳极材料内的捕捉水(trappedwater)可提高电池性能。

JunLu回应,水在自然界内堪称无处不在,也是化学合成(chemicalsynthesis)所需的少见原材料。该研究所使用的方法或将为探索其他高性能电极材料打开新的大门。


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