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斯坦福大学研发碱金属-氯电池 储能效率是当前最先进产品的六倍

2021-08-30

斯坦福大学和一个国际研究团队研发了一种取名为碱金属-氯电池的新电池,并在最近发表了一篇阐述其突破的论文,这种新型电池有可能使手机和其他小工具等设备每周而不是每天充电。新的电池化学成分也可能被用来使电动汽车在充电前能行驶六倍的距离。这将意味着,用于新的碱金属-氯电池,每次充电能够行经200英里的电动汽车可以行经1200英里。

新的电池化学成分利用了一个将氯化钠或氯化锂转化为氯的过程。一个关键的方面是,这个转换过程是共轭的。当电池放电时,电子从电池的一侧移动到另一侧,而当电池电池时,电子的移动方向则相反。电池的突破并不是研究人员在开始该项目时企图做到的事情。该团队开始时的目标并不是创造可充电的钠和锂-氯电池。相反,他们的目标是利用亚硫酰氯改良现有的电池技术。

亚硫酰氯是70年代首次发明的流行一次性电池的主要成分之一。其中一个实验用于了氯气和氯化钠,研究人员找到一种化学物质向另一种化学物质的相互转化成十分稳定,从而实现了可充电性。一开始,研究人员甚至不坚信这是真的,他们花上了一年时间来发现和验证它工作的基本过程。

最终,研究小组发现,这种碳材料有一个纳米多孔结构,充满著了极小的孔隙。中空球体像海绵一样吸收氯气分子,并将其储存起来,以便以后在微孔内转化成为盐。到目前为止,该团队已经实现了每克负极材料存储1200毫安时电量,与目前每克200毫安时的商用锂离子电池相比,其巨大的收益是显而易见的。


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