俄羅斯科學家研發出很有潛質的廉價有機電池材料

來源:互聯網 2021-05-26 19:57中投網 A-A+

  斯科爾科沃科學技術學院的科研團隊研發了一種用于新一代能量存儲設備的有機材料,這種材料的結構遵循優雅的分子設計原則。該研究成果最近發表在《ACS應用能源材料》雜志上。

  隨著現代社會對儲能設備的依賴程度越來越高,實現對環境友好、易于處理、僅依賴豐富元素、價格低廉的可持續電池技術變得越來越重要。有機電池是這種用途的理想選擇。

  然而,有機正極材料依然處于發展階段。

  為了解決這個問題,研究人員提出了一種簡單的氧化還原活性聚酰亞胺。它是通過加熱芳香二酐和間苯二胺得到的混合物,而兩者都是很容易獲得的試劑。

  這種材料在各種類型的能量存儲設備中——比如鋰基、鈉基和鉀基電池,都顯示出了很有前途的特性。它具有較高的比容量(可達——140mAh/g),相對較高的氧化還原電位,以及良好的循環穩定性(可達1000次循環)和快速充電能力(<1分鐘)。新材料的能量和功率輸出優于源于對苯二胺的同分異構體。

  研究表明新型聚酰亞胺具有更好的性能有2個原因。首先,它具有更小的粒子和更高的比表面積,使載流子更容易擴散。其次,聚合物中相鄰亞胺基元的空間排列使得金屬離子的結合更加積極,從而提高了氧化還原電位。

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