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俄罗斯科学家研发配位聚合物 或制出长寿命/充放电速度快的电池

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时间:1900/1/1 0:00:00

据外媒报道,由俄罗斯斯科尔科沃科技学院Pavel Troshin教授领导的一组研究人员研究了配位聚合物,该聚合物几乎没有用于金属离子电池,但研究人员表明,该聚合物具有高充放电速率和高稳定性,可用于未来的储能设备。

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充电和放电速率是锂离子电池的关键特性之一。大多数现代商用电池至少需要一个小时才能充满电,其应用范围非常有限,尤其是电动汽车。最常用的阳极材料——石墨等活性材料——随着充电速度的增加,容量会显著下降。为了在保持高充电速率的同时将电池容量保持在高水平,活性电极材料必须具有高的电子和离子导电性。新发现的配位聚合物由芳香胺和过渡金属盐如镍或铜组成,符合这一要求。尽管这些化合物前景光明,但研究人员尚未探索它们是否可以应用于锂离子电池。最近,由P领导的一个小组。由Troshin教授领导的科学家与德国科隆大学和俄罗斯乌拉尔联邦大学合作,重点研究基于四氨基苯的镍和铜线性聚合物。尽管与二维竞争对手相比,这种线性聚合物表现出较低的初始电子电导率,但它可以用作阳极材料,在不到一分钟的时间内完成充电和放电。由于锂的掺杂,其导电性将在第一次放电后急剧增加。此外,研究人员发现,这种类型的阳极材料在保持高充放电速率的同时具有良好的稳定性。在长达20000次充电和放电循环后,它仍然可以保留其最大容量的79%。此外,研究人员发现,铜基聚合物既可以用作阳极,也可以用作高容量阴极材料。研究人员指出,尽管阴极可能尚未稳定工作,但仍有许多结构优化的机会。这项研究的主要作者、斯科尔科沃理工学院的博士生Roman Kapaev,说:“有很多方法可以微调这种配位聚合物的特性。事实上,我们正在处理一种施工工具包,它可以很容易地取代或改变聚合物的组成,它可以改变胺和过渡金属阳离子的结构,从而增加容量,增加或降低氧化还原电位,提高稳定性和其他各种财产。"

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