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台湾清华大学研发新材料 助电池更小更轻续航佳

日期:APR 11, 2017

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手机等3C电子产品当道,产业极力追求体积更小、电量更高的电池,台湾清华大学团队研发红磷材料,有助于提升锂电池充电量,能做出更小、更轻、续航力更佳的电池。

据台湾“中央社”报道,手机等3C电子产品当道,产业极力追求体积更小、电量更高的电池,台湾清华大学团队研发红磷材料,有助于提升锂电池充电量,能做出更小、更轻、续航力更佳的电池。

 

 

  台湾清华大学化工系教授段兴宇的团队研发出全新电池材料“掺碘的红磷纳米粒子”,更用它做出全球第一个红磷为负极的全电池,也就是可实际使用的电池,研究成果登上国际期刊,美国化工界影响力最大的科普杂志也撰文报导。

 

  段兴宇表示,锂离子电池广泛使用于3C商品,但一次充电能使用的量迟迟无法提升,关键在于负极使用的石墨材料电容量已达极限,过去曾有学者想以理论电容量达石墨7倍的磷来替代,但磷虽然可蓄存的电量高,但几乎不导电,即使好不容易把电充进去,只要充放电几次,磷材料就会因急剧膨胀而破碎。

 

  该团队耗时1年多,实验数百种材料后,终于发展出溶液合成法,使用三碘化磷为原料,在室温下只要5分钟就可合成出“掺碘的红磷纳米粒子”,电导率瞬间提升为原来红磷的100亿倍,且这种新材料在经过数百次充放电后,仍然稳定不破裂。

 

  论文第一作者、清大博士生张维中透露,成功关键在于“反向思考”,以往研究人员尝试合成纳米磷化物时,多使用高温下才能释放磷的前驱物,他在一次偶然实验中,试用沸点较低的前驱物“三碘化磷”,产生意想不到的效果,因此重新设计实验,成功在室温下制造掺碘的红磷纳米粒子,也是全球首例在室温下合成出红磷奈米材料。

 

  段兴宇表示,磷是地表上最丰富的元素之一,便宜易取得,使得新材料的潜力无穷,若改用掺碘的红磷纳米粒子,可做出更小、更轻、续航力更佳的新材料电池,目前团队已着手申请专利,未来将尝试把掺碘的红磷纳米粒子应用在钠离子电池上,希望降低大型储能电网的成本与提高可用的电容量,为新一代电池研发带来革命性突破。

资源: 中国新闻网