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韩国利用三文鱼DNA研发新阴极材料 将锂离子电池储能能力提高50%

时间:2020-05-25来源:上海新能源 作者:长安新能源点击:
据国外媒体报道,韩国一个研究团队已经成功开发出新一代高容量锂离子电池正极材料。由韩国科学技术研究所出版,韩国科学技术研究所能量储存中心负责人yung Yoon博士、韩国新能源国家科学技术研究所李相勇教授和韩国科学技术研究所纯中心首席研究员张元勇博士

据国外媒体报道,韩国一个研究团队已经成功开发出新一代高容量锂离子电池正极材料。由韩国科学技术研究所出版,韩国科学技术研究所能量储存中心负责人yung Yoon博士、韩国新能源国家科学技术研究所李相勇教授和韩国科学技术研究所纯中心首席研究员张元勇博士通过使用鲑鱼脱氧核糖核酸不变的锂化层状氧化物(olo)成功地开发了高性能阴极材料。

(照片来源:eurekalert.org)

在锂离子二次电池中,在充电和放电期间在阳极和阴极之间来回移动的锂离子的量决定了电池系统的能量密度。换句话说,高容量阴极材料的研发对于提高锂离子电池的容量至关重要。

高硫层状氧化物具有250毫安/克的高可逆容量(现有商业材料的可逆容量仅为160毫安/克),长期以来被认为是新一代阴极材料,可将电池的储能容量提高50%以上。然而,OLO的主要缺点是,在充电和放电的循环过程中,OLO的层状结构将崩溃,导致膨胀并最终使电池无法使用。

科学研究院的研究小组将OLO剖面图与内部部门划分为特定的区域,并使用透视电子显微镜来阐明晶体布局的变化。图示的布局显示,通过频繁的充电和放电循环,OLO的轮廓金属层开始流失。

因此,联合研究小组采用对锂离子有很强吸附能力的鲑鱼DNA来掌握OLO的外观布局,这将导致材料降解。然而,鲑鱼的DNA显示出在水溶液中聚集的趋势。为了解决这个问题,研究小组将碳纳米管和鲑鱼DNA结合成一种复合涂层材料。将脱氧核糖核酸/碳纳米管包裹体均匀地放置并附着在OLO的外表上,从而开发出一种新的阴极材料。

科学研究院的研究团队采用了前人阐述的综合技术(研究各种身份,从单个粒子到电极),发现OLO的电化学特性及其结构完整性的机制得到了改善。原位x光分析结果也证实,在充放电循环过程中,版图退化得到抑制,热稳定性得到改善。

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