化工儀器網(wǎng)手機(jī)版
移動(dòng)端訪問更便捷
今日焦點(diǎn) Today's Focus
查看更多+-
關(guān)注水質(zhì)安全，“高品質(zhì)供水水質(zhì)分析與檢測(cè)技術(shù)線上研討會(huì)”開課在即
2025年5月7日14:00，化工儀器網(wǎng)特舉辦“高品質(zhì)[詳細(xì)]
紡織、柔性、可穿戴！復(fù)旦大學(xué)研發(fā)出室溫下可充鈣-氧電池
2024年02月27日 13:44:42
來源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：5572
近日，復(fù)旦大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)出一種新型鈣-氧氣電池，該電池可在室溫條件下進(jìn)行電化學(xué)充放電，并穩(wěn)定運(yùn)行700次循環(huán)，展現(xiàn)出高安全性和較低成本等優(yōu)勢(shì)。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】電池指盛有電解質(zhì)溶液和金屬電極以產(chǎn)生電流的杯、槽或其他容器或復(fù)合容器的部分空間，能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。具有正極、負(fù)極之分。隨著科技的進(jìn)步，電池泛指能產(chǎn)生電能的小型裝置。如太陽(yáng)能電池。電池的性能參數(shù)主要有電動(dòng)勢(shì)、容量、比能量和電阻。利用電池作為能量來源，可以得到具有穩(wěn)定電壓，穩(wěn)定電流，長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定供電，受外界影響很小的電流，并且電池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，攜帶方便，充放電操作簡(jiǎn)便易行，不受外界氣候和溫度的影響，性能穩(wěn)定可靠，在現(xiàn)代社會(huì)生活中的各個(gè)方面發(fā)揮有很大作用。
近日，復(fù)旦大學(xué)纖維電子材料與器件研究院、高分子科學(xué)系、先進(jìn)材料實(shí)驗(yàn)室、聚合物分子工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室彭慧勝/王兵杰團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合王永剛、周豪慎、陸俊等合作者，研發(fā)出一種新型鈣-氧氣電池，該電池可在室溫條件下進(jìn)行電化學(xué)充放電，并穩(wěn)定運(yùn)行700次循環(huán)，展現(xiàn)出高安全性和較低成本等優(yōu)勢(shì)。日前，相關(guān)成果以《室溫下可充鈣-氧氣電池》為題在線發(fā)表于《自然》雜志。
鈣或鈣的化合物被氧化，生成其他氧化物，這是鈣-氧電池的基本原理。在理論上，鈣-氧電池可以做到低成本、高容量。因?yàn)樗诨诮饘兮}的電池中具有最高的理論能量密度，且我國(guó)的鈣資源也相對(duì)豐富。但實(shí)際上，很少有電解質(zhì)可以同時(shí)容納或匹配具有高還原性的鈣金屬負(fù)極和氧氣正極。而且鈣-氧電池的放電產(chǎn)物往往比較惰性，難以實(shí)現(xiàn)多次充放電。
研究人員發(fā)現(xiàn)，在室溫下穩(wěn)定充放電的鈣-氧氣電池面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)在于，電解液容易被鈣金屬負(fù)極還原分解，并在電極表面形成鈍化層，導(dǎo)致負(fù)極失效；而空氣正極具有高電極電勢(shì)，也容易導(dǎo)致電解液分解。人們此前未能找到一種能與鈣金屬負(fù)極相匹配，且能適應(yīng)高電極電勢(shì)空氣正極的電解質(zhì)。
為了解決上述挑戰(zhàn)，研究團(tuán)隊(duì)通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)溶劑、電解質(zhì)鹽以及電解質(zhì)配比，制備出基于二甲基亞砜/離子液體的新型電解質(zhì)。最新發(fā)展出的新型鈣-氧氣電池主要由三個(gè)部分構(gòu)成：金屬鈣負(fù)極、碳納米管空氣正極和有機(jī)電解質(zhì)。該電池通過使用耐用的離子液體新型電解質(zhì)，在室溫下促進(jìn)負(fù)極的鈣金屬鍍層剝離，并改善空氣正極的氧化還原反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了高度可逆的雙電子反應(yīng)。該電池的放電產(chǎn)物是過氧化鈣。
研究人員表示，這一新型鈣-氧氣電池的設(shè)計(jì)兼顧了性能、成本、環(huán)境可持續(xù)性要求以及柔性電子設(shè)備中應(yīng)用的要求。其中，正極材料不含昂貴的貴金屬催化劑，并利用空氣中的氧氣作為反應(yīng)物；負(fù)極材料成本較低，還具有較高的理論容量；電解質(zhì)在室溫下表現(xiàn)出了高離子導(dǎo)率和穩(wěn)定的電化學(xué)特性，提升了電池的整體安全性。
相關(guān)閱讀 Related Reading
查看更多+-
工信部發(fā)布2025質(zhì)量工作通知 加快質(zhì)量技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用
近日，工業(yè)和信息化部辦公廳發(fā)布關(guān)于做好2025年工業(yè)和信息化質(zhì)量工作的通知。2025-04-30 14:03:02 -
表決通過！民營(yíng)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法第一次明確民營(yíng)經(jīng)濟(jì)法律地位
4月30日，十四屆全國(guó)人大常委會(huì)第十五次會(huì)議表決通過《民營(yíng)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》，自2025年5月20日起施行。2025-04-30 13:59:02 -
“政府間國(guó)際科技創(chuàng)新合作”重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目申報(bào)指南發(fā)布
日前，科技部國(guó)際合作司發(fā)布《國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“政府間國(guó)際科技創(chuàng)新合作”重點(diǎn)專項(xiàng)2025年度第二批項(xiàng)目申報(bào)指南的通知》。2025-04-30 11:07:53 -
5月22日線上直播—安捷倫綠色能源及化工分析檢測(cè)技術(shù)論壇
“安捷倫綠色能源及化工分析檢測(cè)技術(shù)論壇”線上直播即將開啟，誠(chéng)邀企事業(yè)單位感興趣的相關(guān)技術(shù)人員、管理人員、科研人員、高校師生積極參與...2025-04-30 10:39:50 -
預(yù)算562萬天津中醫(yī)藥大學(xué)采購(gòu)高分辨小動(dòng)物X射線斷層掃描成像系統(tǒng)
天津中醫(yī)藥大學(xué)高分辨小動(dòng)物X射線斷層掃描成像系統(tǒng)等設(shè)備采購(gòu)項(xiàng)目的預(yù)算為562.1萬元，項(xiàng)目編號(hào)為TJBD-2025-A-079。2025-04-30 09:35:38 -
預(yù)算106萬元 福建理工大學(xué)采購(gòu)一批實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備
受福建理工大學(xué)委托，福建德森招標(biāo)有限公司對(duì)[350001]FJDS[GK]2024007、福建理工大學(xué)海洋測(cè)繪計(jì)算仿真教學(xué)實(shí)驗(yàn)室實(shí)...2025-04-29 15:19:53
版權(quán)與免責(zé)聲明
- ①凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
