锂电池乙醇 新有机EV电池采用乙醇溶剂以提高能量密度

小编 2024-11-23 锂离子电池 23 0

新有机EV电池采用乙醇溶剂以提高能量密度

据外媒报道,虽然从表面上看,为电动汽车(EV)提供动力的锂电池在我们向可持续交通的转变中扮演着重要的角色,但它们本身也存在环境问题。利用有机材料替代稀有金属的电池被认为是解决这一困境的有希望的方法,来自休斯顿大学的科学家们领导的一项新研究展示了如何提高这些环保设备的性能。

随着对电子设备和汽车的需求持续增长,对依赖稀有金属的锂离子电池的依赖也在增长。这一困境的前沿和核心是钴,钴的开采不仅跟环境恶化和水源污染有关,而且还存在着剥削童工等道德问题。此外,这些金属的使用还使得电池在寿命结束时难以回收。

不过现在,大家正在看到一些令人兴奋的进展,在电池的发展中摆脱了这些类型的材料,而使用有机材料。其中包括可以在酸中分解并回收的有机电池,其更依赖于更便宜、更环保的镍,甚至还有IBM生产的一种使用海水中发现的材料的电池。

新设备将这种有机结构跟电池研究的另一个有前景的分支结合起来,该分支专注于使用固态电解质。典型的电池在液体电解质溶液中在两个电极(阴极和阳极)之间移动电荷,但科学家们正在研究使用固体电解质代替的替代设计。这种类型的结构也可以让电池跟锂金属阳极一起工作,其可以存储多达目前设备的10倍的能量。

研发这种新电池的科学家们已经解决了他们所说的有机固态锂电池的一个关键限制。钴基阴极为这些电池提供了很高的能量密度,而由有机材料制成的电池能量密度有限,研究小组发现这是由阴极内部的微观结构造成。

“钴基阴极通常受到青睐,因为其微观结构自然是理想的,但在有机基固态电池中形成理想的微观结构更具挑战性,”研究论文作者Jibo Zhang说道。

据悉,科学家们使用了一种叫做pyrene-4,5,9,10-tetraone(PTO)的有机材料做阴极、用乙醇作为溶剂以此来改变其微观结构。这种处理带来了一种新的安排,它可以更好地在阴极内传输离子并将其能量密度提高到302 Wh/kg--对此团队表示,这比目前最先进的有机阴极固态电池要高出83%。

“我们正在开发一种将被用于固态电池的低成本、地球丰富、无钴的有机阴极材料,其将不再需要矿山中稀有的过渡金属。这项研究在使用这种更可持续的替代能源提高电动汽车电池能量密度方面向前迈进了一步,”Yao说道。

小心身边这些危险化学品

广州日报讯 (全媒体记者李天研)说起危险化学品,市民通常觉得是企业的事情,实际上在街坊身边,一些常见的日用品就是危化品,包括:酒精、花露水、打火机、杀虫剂……使用时要注意什么,酒精起火后如何扑救,能不能用水?应急管理部门为市民逐一科普。

很多消毒液都含有酒精,酒精蒸气与空气混合可能引起爆炸,遇明火、高热也能引起燃烧爆炸。家中的酒精,一定要存放在阴凉、通风的地方。要远离火种、热源,也要避免阳光直射。使用酒精消毒时,也要避开点火源。

夏天用来驱蚊的花露水,也含有酒精成分,具有易燃性。涂抹花露水后,不要立即使用明火或者电蚊拍。花露水应尽量放置在阴涼处,切勿暴晒。

杀虫剂内的丙烷、丁烷成分与空气混合后形成爆炸性混合物,遇明火、火花或高温易爆炸。喷雾杀虫剂瓶内有压力,外力撞击或者摩擦起热也容易引发爆炸。使用杀虫剂时要注意避开明火,储存时远离高温和暴晒。避免将杀虫剂瓶罐放在明火旁烘烤。

打火机所使用的燃料都是可燃性气体,经加压后充入封闭气箱,一旦受热就会迅速膨胀,极易点燃、爆炸。夏天,打火机不要放在车内,也不要放在阳光直射的地方,以防受热爆炸。打火机最好存放在阴凉处,不要接近高温物品,注意不要让打火机受到挤压和撞击。

大部分充电宝使用的电池都是锂电池。锂电池易短路,过度充电、极限温度等情况下都能着火。受到挤压或碰撞时,锂电池也极有可能着火或爆炸。充电宝要避免太阳暴晒,也要避免重压和强烈的震动,充电宝充电过程中要避免高温高湿环境。

家里使用的天然气主要成分是甲烷,遇到明火就会燃烧或爆炸。天然气在空气中含量达到一定程度后会使人窒息。使用天然气时,要注意开窗进行通风。用气不离人,用完气后也要及时关闭灶具开关、阀门。天然气不能和其他燃料,如瓶装液化气、煤等一起使用。

来源: 广州日报

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