环己六酮刷新锂电正极容量世界记录

5月15日,中国科学院院士、南开大学化学学院教授陈军团队设计合成了一种具有超高容量的锂电池有机正极材料——环己六酮,比容量高达902mAhg-1,是目前所有锂电正极材料中容量最高的电极,刷新了世界纪录。

锂电池图片

在有机羰基正极材料中,环己六酮虽有最高的理论容量,但易与水反应生成稳定的水合物,所以长期以来都没被成功的合成。为了解决该问题,研究人员设计出了一种脱水反应新方法,通过精确控制脱水反应的温度和压力,成功制备了环己六酮材料。

然而,作为有机小分子材料,环己六酮易溶解在基于有机酯类和醚类的电解液中,导致其循环寿命较短,因此限制了在实际中的应用。

针对上述的问题,南开大学博士卢勇表示,他们团队利用相似相溶原理,采用基于离子液体的电解液,经验证,发现离子液体较大的极性能使环己六酮的溶解度大大降低,也就是说,该方法能有效提高了环己六酮的循环寿命。此研究成果已发布于《德国应用化学》。总之,超高容量环己六酮材料要作为锂电正极的话,须匹配优异的电解液,提高材料寿命。

除了有机环己六酮能实现力电池容量更高、寿命更长等优势外,还有有色金属钨氧化物也同样能提高动力电池的续航能力。更为重要的是,氧化钨材料有来源广泛,易制备,价格便宜等优点,能为将来电动汽车、储能电网等领域的应用提供支撑。

黄色氧化钨图片

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