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电池“呼吸”二氧化碳 充电快而安全
2016-10-11 15:57:15 作者:本网整理 来源:中国航空新闻网

  不久前,南开大学陈军教授团队在利用二氧化碳呼吸的室温可充钠-二氧化碳电池领域取得突破性进展,相关研究成果在《德国应用化学》上发表。


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  “可呼吸”电池的初级版本是锂-氧气电池,它以金属锂作负极,正极为由碳、贵金属或过渡金属氧化物等构成的空气电极,放电时从空气中获取氧气,充电时再放出氧气,因此被誉为“可呼吸”电池。陈军课题组在之前锂-氧气电池研究的基础上,此次成功研发出钠-二氧化碳电池,不仅原料丰富、制备方便,而且增加了实验过程中的安全性。


  陈军课题组在钠-二氧化碳电池的研究中,通过理论计算发现钠-二氧化碳电池体系具有高达1100Wh/kg的理论比能量,且钠-二氧化碳电池比锂-二氧化碳等其他金属-二氧化碳电池更容易实现可逆充放电反应,放电时吸收二氧化碳,充电时放出二氧化碳,被称为可呼吸钠-二氧化碳电池。该研究以钠金属片为负极,四甘醇二甲醚处理过的多壁碳纳米管为正极,构架了一个具有优异性能的钠-二氧化碳电池。


  正极方面,使用化学修饰的多孔三维网络结构,有效降低电池的极化作用,体现出大容量储电能力。室温下,该电池体系可以循环200次而无明显衰减,表现出很好的可逆充放电活性和稳定性。在4A/g的大电流密度下仍有4000mAh/g的可逆比容量,说明此电池具有良好的高倍率放电性能,可实现快速充放电。这些优异的电池性能为在室温下吸收二氧化碳产生清洁电能源提供了新思路。

 

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