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纺织、柔性、可穿戴!复旦大学研宣布室温下可充钙-氧电池

发布时间:2024-02-12 15:39:54来源:安博体育官网app

  复旦大学研宣布新式钙-氧气电池,可在室温条件下充放电,安稳运转700次循环,具有高柔性和高安全性、较低本钱等优势。这种电池还能够制成柔性纤维并进行织造,用于下一代可穿戴体系的

  前述研讨由复旦大学纤维电子资料与器材研讨院、高分子科学系、先进资料实验室、聚合物分子工程国家重点实验室彭慧胜/王兵杰团队,联合王永刚、周豪慎、陆俊等合作者完结。

  钙或钙的化合物被氧化,生成其他氧化物,这是钙-氧电池的根底原理。在理论上,钙-氧电池能做到低本钱、高容量。由于它在根据金属钙的电池中具有最高的理论单位体积内的包括的能量,且我国的钙资源也相对丰厚。

  但实际上,很少有电解质能够一起包容或匹配具有高复原性的钙金属负极和氧气正极。并且钙-氧电池的放电产品往往比较慵懒,难以完成屡次充放电。

  研讨人员发现,在室温下安稳充放电的钙-氧气电池面对的要害应战在于,电解液简单被钙金属负极复原分化,并在电极标明发生钝化层,导致负极失效;而空气正极具有高电极电势,也容易形成电解液分化。人们此前未能找到一种能与钙金属负极相匹配,且能习惯高电极电势空气正极的电解质。

  为了处理上述应战,研讨团队经过体系模块规划溶剂、电解质盐以及电解质配比,制备出根据二甲基亚砜/离子液体的新式电解质。

  最新发展出的新式钙-氧气电池主要由三个部分构成:金属钙负极、碳纳米管空气正极和有机电解质。

  该电池使用经用的离子液体新式电解质,在室温下促进负极的钙金属镀层剥离,并改进空气正极的氧化复原反响,完成了高度可逆的双电子反响。该电池的放电产品是过氧化钙。

  研讨人员表明,这一新式钙-氧气电池的规划统筹了功能、本钱、环境可持续性要求及柔性电子设备中使用的要求。

  其间,正极资料不含贵重的贵金属催化剂,并使用空气中的氧气作为反响物;负极资料本钱较低,还具有较高的理论容量;电解质在室温下表现出了高离子导率和安稳的电化学特性,提升了电池的全体安全性。