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中國研發高性能雙離子鈦酸鋰電池躋身最佳雙離子（zǐ）電池之列！

2020年07月（yuè）28日（rì） 10:28:52 瀏覽量：文章來源：微鋰電

導讀：中國科學家研製出了一種鈦酸鋰正極和石墨負極雙離（lí）子（zǐ）電池。他們的研（yán）究集中在由於材料（liào）的低比容量而產（chǎn）生的一些困難上，並（bìng）且他們的裝置展示了鈦酸鋰電池的領先性能。

深圳（zhèn）先進技術研究院牽頭的一個集團——中國科學（xué）院（CAS）——製造鈦酸鋰電池110毫安時每克的比容量和3 V的放電電壓，以及充（chōng）電700次後保留100％的能力。根據中科院的說法，這使它躋身於文獻報道的最佳雙離子電池之列。

該電池由鈦酸鋰陽極和石墨陰極組成，但（dàn）研究人員沒有提供電解質材料的細節。

鈦酸鋰（lǐ）電池是消除能源儲能供應鏈中稀（xī）有、昂貴和破壞環境的材料，特別是鈷（gǔ）和鎳的途徑之一。

CAS指出，這種電池迄今為止由於正極和負極的不匹配特性而受到限製（zhì），並（bìng）試圖通過使用3D多孔（kǒng）結構和在其（qí）設備（bèi）中植入（rù）碳納米膜來克服這些問題。這些都是通過（guò）一係列的新過程集成的，包括分子耦合（hé），冷凍幹燥和熱解。

科學家們描述了他們（men）的方法“用三維多孔結構將碳納米膜原位植入鈦酸鋰（lǐ）作（zuò）為高性能雙離子電池的快速動力學陽極”，該方法最近發表在《化學（xué）工程》上（shàng）。該小組表示，多孔結構顯著提高了電池的鋰離子擴（kuò）散係數（shù），而雙離子（zǐ）結構利用更快的動力學來提高比容量。

鈦酸鋰（LTO）陽極與石墨陰極配對的雙離子電池（DIB）具有（yǒu）環保，出色的循（xún）環穩定性和良好的安全性，因此在儲能（néng）應用中具有吸引力。然而，鈦酸鋰－雙離子電池的比容量仍然相對較低，這歸因於（yú）石墨陰極與鈦（tài）酸鋰陽極之間（jiān）由於鈦酸鋰的低電導率而導致的失配反應動力（lì）學。

在這（zhè）項工作中，研究（jiū）人員提（tí）出了一種通過（guò）結合有機（jī）分子（zǐ）偶聯，冷凍幹燥和熱解過程（chéng），將碳納米（mǐ）膜原位注入鈦酸鋰複合材料並同時形成3D多孔結構的策略。

因此，鋰離子的擴散係數顯著提高。此外，構建了將（jiāng）這種快速動力學的鈦酸鋰（lǐ）與（yǔ）環保的膨脹石墨（EG）陰極相結合的雙離子電池配置，它具有高的比容量，良好（hǎo）倍率能力，長循環穩定性（xìng）以及在700次循環後100％的容量保持率，是所報道的雙離子電池的最佳循環性能。

中科院稱（chēng），深圳研發的（de）這種設備是使用鈦酸（suān）鋰化學物質的性能最好的全電池之一。該研究院計劃繼續在這一（yī）領域開展工作，因為（wéi）它顯示了在高度安全和環保的能源儲能應用方麵的巨大潛力（lì）。

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中國研發高性能雙離子鈦酸鋰電池 躋身最佳雙離子（zǐ）電池之列！

中國研發高性能雙離子鈦酸鋰電池躋身最佳雙離子（zǐ）電池之列！