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科学家找到了一种没有稀有材料的电池寿命的方法
电池在我们的日常生活中(从智能手机到电动汽车)为许多东西提供动力,但是内部使用的材料远非完美。目前,大多数金属离子电池都依靠石墨作为其主要阳极材料。尽管石墨起作用,但它存在几个问题:它没有太多的能量,它很昂贵,并且生产它需要极高的温度[…]邮政科学家找到了一种在没有稀有材料的情况下提高电池寿命的方法,首先是在Knowridge Science报告中出现的。
来源:Knowridge科学报告电池在我们的日常生活中(从智能手机到电动汽车)为许多东西提供动力,但是内部使用的材料远非完美。
现在,大多数金属离子电池都依靠石墨作为其主要阳极材料。
虽然石墨起作用,但它存在几个问题:它没有太多的能量,价格昂贵,并且需要极高的温度约为3,000摄氏度。这不是很节能或环保。
但是,俄罗斯Skolkovo科学技术研究所(Skoltech)的研究人员可能找到了一个更好的选择。
他们的新研究发表在《储能杂志》上,以一种称为多芳烃的碳基化合物作为替代阳极材料。
储能杂志,这些化合物是由较低温度下有机材料的分解制成的,使其比石墨更便宜和更易于生产。
是什么使这些有机化合物令人兴奋的是它们的高能量能力和良好的电导率。简而言之,它们可以存储更多的能量,并使电力更有效地流过电池。
Skoltech团队专注于这些化合物的四种类型:萘,蒽,四烯和五烯。
他们将它们与电池中常用的不同金属结合起来,包括锂,钠,钾,rubidium,镁和钙。
使用基于一种称为密度函数理论的方法进行计算机建模,研究人员测试了这些金属可以插入或“插入”的方式,即多芳烃的晶体结构。
他们还仔细校正了范德华力等因素,这可能会影响能量计算的准确性。
除了持有更多能量外,这些有机材料还可以帮助减少锂电池等稀有元素的需求,使电池充电和更快地放电,并减少使用过程中电池组件的物理压力。