Двухионные батареи (DIBs), в которых как катионы, так и анионы участвуют в электрохимической окислительно-восстановительной реакции, являются одним из наиболее перспективных кандидатов для удовлетворения недорогих требований коммерческого применения. По сравнению с обычными литий-ионными батареями (LIB) они обладают такими преимуществами, как высокое рабочее напряжение, отличная безопасность и экологичность.
Исследовательская группа во главе с проф. ТАН Юнбин и доктор ЧЖОУ Сяолун из Шэньчжэньского института передовых технологий (SIAT) Академии наук Китая вместе с другими сотрудниками совместно опубликовали обзорную статью под названием "Помимо обычных батарей: стратегии создания недорогих двухионных батарей с высокой производительностью" на Angew. Chem. Int. Ed.
DIBs привлекли внимание всего мира благодаря высокому рабочему напряжению, низкой стоимости, простоте утилизации, низкому воздействию на окружающую среду и т.д. Однако из-за плотности уплотнения графита и ограничения теоретической емкости традиционная двойная углеродная структура DIBs имеет низкую плотность энергии.
В 2016 году проф. Группа ТАНА разработала новый алюминиево-графитовый DIB, в котором реализована идея интеграции электродов. Для создания новой алюминиево-графитовой системы DIB с высокой эффективностью и низкой стоимостью в качестве активного материала катода и токосъемника одновременно использовалась дешевая и экологически чистая алюминиевая фольга, а в качестве материала анода - графит.
Анион и катод похожи на Пастушка и девочку-ткачиху, двух влюбленных из китайской сказки, которые могут встретиться только раз в год на сороковом мосту в небе: Двух влюбленных разделяет огромная Галактика Млечный Путь (электролиты), но с помощью сорокового моста (ионного канала) они встречаются друг с другом (разряд), а затем возвращаются на свои места (заряд). Этот цикл постоянно повторяется.
Основные различия между DIB и LIBs можно резюмировать следующим образом: анион проникает в катод во время заряда, что приводит как к различному механизму накопления электрохимической энергии, так и к высокому рабочему напряжению. Поскольку анионы образуются из электролитов, электролиты также считаются активными материалами в DIBs; поэтому в процессе заряда-разряда анионы и катионы разделяются и воссоединяются в электролите.
Команда также расширила новую идею интегрированного дизайна на систему ионно-ионных аккумуляторов с большим количеством щелочных (щелочноземельных) металлов. Они успешно разработали экологически чистый и недорогой DIB на основе натрия - DIB на основе ионов калия - и кальций-ионный аккумулятор высокого рабочего напряжения при комнатной температуре, заложив тем самым прочную основу для промышленного применения такой интегрированной технологии.
Ответы на домашние задания:
- Что такое математика, понятие коротко
- Последствия холодной войны
- Валюта стран мира, название
- Именованные числа карточка 2 класс
- Первый всадник Апокалипсиса
- Английские слова на тему "Семья" перевод, транскрипция
- Таблица «Фазы луны» астрономия 11 класс.
- Растительная клетка и животная клетка
- Связь между нервными клетками
- Сочинение: "Любимый предмет биология"
- Устойчивое развития в мире
- Примеры на сложение чисел тренажер 1 класс
- Социальные классы
- Южный океан, размер
- Круговая диаграмма