锂离子电池快速充电

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KAIST研究人员为快速充电锂氧电池铺平了道路。来自化学系的Hye Ryung Byon教授和来自EEWS研究生院的Yousung Jung教授领导了一个联合研究小组,开发了即使在高充电速率下也具有80%的往返效率的锂氧电池,解决了现有的锂氧问题。当充电电流率增加时,电池通常表现出较低的效率。这项研究利用了锂过氧化物的大小和形状,这是已知的引起上述问题的放电产物。这样,研究人员降低了超电势,这是热力学可逆电位和测量电位之间的差异,同时提高了电池效率。特别令人感兴趣的是,这些高性能的锂-氧电池可以不用昂贵的催化剂来实现。锂氧电池的一个显著特性是它们能容纳普通锂离子电池的能量密度的三到五倍。今天是ED。因此,锂-氧电池将提供更长的行驶距离到电动车辆或无人机,这是在持续使用电力的情况下运行的。然而,它们的缺点在于,在充电期间,过氧化锂在低过电位下保持未分解,从而最终损害电池的整体性能。这是由于锂过氧化物的离子和导电性差。为了解决这个问题,研究人员可以通过使用介孔碳电极CMK-3形成一维非晶的过氧化锂纳米结构。与非介孔电极相比,CMK-3具有极低的过电位,从而提高了锂-氧电池的往返效率。在电极上产生的无定形过氧化锂体积小,表面面积大,与电解液接触,推测其具有高导电性,以加速锂氧电池的充电。这项研究支持了克服锂氧电池基本限制的可行性,即使不添加昂贵的催化材料,而是通过重新配置过氧化锂的大小和形状。

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