Dalian entwickelt pseudokapazitives 2D-Lithiumspeichermaterial mit Multielektronenreaktion
von Staff Writern
Dalian, Reich der Mitte (SPX), 01. Mai 2023
Eine Mehrelektronenreaktion ist qua eine Reaktion definiert, nebst dieser mehr qua ein Elektronenwelle pro Molekül des aktiven Materials veräußern wird. VOPO4, eine typische Stil von Mehrelektronen-Reaktionskathodenmaterial mit V4+/V5+- und V3+/V4+-Mehrfachredoxpaaren, verfügt ein höheres Potenzial mit dieser Einleitung eines elektronegativeren (PO4)3–Anions, dies eine verbesserte Energiedichte eröffnen kann.
Die Vanadiumphosphate leiden jedoch aufgrund des Massendiffusionsprozesses und dieser geringen intrinsischen elektrischen Leitwert an einer unbefriedigenden Leistung, insbesondere in Form von dieser Hochgeschwindigkeitsfähigkeit.
Kürzlich hat ein Forschungsteam unter dieser Pipeline von Prof. WU Zhongshuai vom Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) dieser Chinesischen Hochschule dieser Wissenschaften ein Hochleistungs-2D-Lithiumspeichermaterial mit pseudokapazitiver Multielektronenreaktion darüber hinaus V4+-Defekttechnik zum Besten von Festkörper entwickelt Lithium-Metall-Batterien mit hoher Energiedichte und hoher Literleistung.
Die Forscher realisierten eine pseudokapazitive Hochgeschwindigkeitskathode mit Mehrelektronen-Reaktionschemie, während sie den V4+-Mangel in VOPO4 regulierten. Die so hergestellten 2D-VOPO4/Graphen-Nanoblätter hatten nicht nur eine ultradünne Nanoblattstruktur zur Verbesserung dieser elektronischen und Ionenleitfähigkeit, sondern passten untergeordnet die Gleichmäßigkeit von Mehrelektronenreaktionen an und verringerten die Polarisation durch Steuerung des Gehalts an V4+-Defekten.
Die pseudokapazitive Mehrelektronen-Reaktionskathode zeigte eine hohe Kondensator von 313 mAh g-1 nebst 0,1 Kohlenstoff und behielt eine Kondensator von 116 mAh g-1 nebst einer ultraschnellen Satz von 50 Kohlenstoff.
Die Forscher synthetisierten außerdem vereinigen neuartigen UV-härtbaren Festelektrolyten (ETPTA-LiClO4-SSE), dieser nebst Raumtemperatur eine Ionenleitfähigkeit von 0,99 mS cm-1 hatte. Dies war viel höher qua die von Polyethylenoxid-Festelektrolyten (~10-6 Schwefel cm-1). Die zusammengesetzte Lithium-Metall-Festkörperbatterie Lithium||ETPTA-LiClO4-SSE||VOPO4 wies eine hohe Energiedichte von 85,4 Wh kg-1 und eine hohe Literleistung von 2,3 kW kg-1 hinauf.
Darüber hinaus zeigte die zusammengebaute Festkörper-Lithium-Metall-Batterie-Beutelzelle eine gute vielseitige Verwendbarkeit und Sicherheit.
„Unsrige Studie bietet vereinigen neuen Weg zum Besten von die Entwicklungsverlauf pseudokapazitiver 2D-Schnellladekathoden mit Mehrelektronenchemie zum Besten von Lithium-Metall-Batterien mit hoher spezifischer Leistungsabgabe und hoher Leistung“, sagte Prof. WU.
Forschungsbericht: 2D VOPO4 Pseudokapazitive ultraschnelle Ladekathode mit Multi-Elektronen-Chemie zum Besten von hochenergetische und leistungsstarke Festkörper-Lithium-Metall-Batterien
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Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy Sciences
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