锂二氧化碳电池(lithium-carbondioxidebatteries)是很有潜力的能量存储系统,因为它们有一个特定的能量密度,比一般的锂离子电池高七倍以上。不过,到目前为止,尽管它有能储存更多能量的潜力,科学家们仍无法开发出一个可完全充电的原型。现在,芝加哥伊利诺大学的研究员是最先展示锂二氧化碳电池可以被设计成能完全充电的方式运作,并且他们已经成功测试了锂二氧化碳电池原型,该原型的充放电次数可高达次。芝加哥伊利诺大学机械与工业工程学的副教授AminSalehi-Khojin表示,「锂二氧化碳电池很长时间以来一直很吸引人,但实际上,我们还无法获得真正高效的电池,直到现在。」传统上,锂二氧化碳电池放电时会产生碳酸锂和碳,碳酸锂在充电阶段会循环使用,但是碳只会积聚在催化剂上,最终导致电池失效。该论文作者AlirezaAhmadiparidari表示,「碳的积累不仅阻挡了催化剂的活性中心,也阻止了二氧化碳的扩散,而且还引发了带电状态下的电解质分解。」Salehi-Khojin和他的同事在他们的实验性二氧化碳电池中使用了新材料,以促进碳酸锂和碳的彻底循环,他们使用二硫化钼作为阴极催化剂,并与混合电解质结合,以帮助碳加入循环过程中。具体而言,它们的材料组合产生的是一个多组件的综合产品,而不是多样单独的产品,因此使循环更有效率。Salehi-Khojin表示,「我们独特的材料组合有助于制造出效率更高、循环寿命更长的第一个碳中和锂二氧化碳电池,这使它可以用于先进的储能系统中。」该研究发表在AdvancedMaterials上。
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