您是否知道可充电电池中锂离子的替代材料?
在当今高度发展的科学技术中,各种各样的高科技出现在我们的生活中,为我们的生活带来便利,那么您是否知道这些高科技可能在充电电池中包含锂离子?锂是智能手机,笔记本电脑和电动汽车等产品中必不可少的元素。
他们使用的电池都是锂离子电池。
锂离子电池是可重复充电且可长时间使用的二次电池(蓄电池)。
在放电期间,锂离子从负极向正极移动,从而产生电流。
离子是指原子失去或获得电子并处于带正电或带负电的状态。
当从外部将电压施加到电池(已充电)时,已经移动到正电极的锂离子可以返回到负电极,并再次处于可放电状态。
随着现代技术(尤其是电动汽车)对可充电电池的使用日益增加,研究人员一直在寻找用于可充电电池的锂离子替代材料。
据国外媒体报道,圣路易斯华盛顿大学麦凯维工程学院的材料科学家发现了氟中锂的潜在替代品。
氟是一种相对丰富的轻元素。
锂离子电池主要依靠锂离子(Li +)从负极向正极移动来发电。
最初,锂嵌入在负层碳的空隙中。
在用导线连接正负电极之后,锂释放电子并变成锂离子,其通过隔膜移动到正电极,在此处它们被“捕获”。
由钴酸锂的层状结构组成。
充电时的反应完全相反。
锂本身不用作负极材料,但它混入碳中并基本上用作负极。
有趣的是,氟离子与锂离子相反,并且对电子具有很强的吸引力,这使得它们易于进行电化学反应。
日本的研究人员也在测试氟离子电池,以取代汽车中的锂离子电池。
他们说,这些电池可使电动汽车一次充电即可行驶1000公里(621英里)。
然而,当前的氟离子电池具有差的可循环性,即,随着它们的充电和放电,它们趋于迅速降解。
电是一种相对较新的材料。
原则上,它已有50多年的历史,但是直到最近10到15年,他们才对其性能有了更好的了解。
尽管这些材料像普通金属一样传导电子,但它们不同于“电子海”电子。
在金属中,电子在整个晶体中离域,但在电子中,它们像离子一样位于晶体结构的特定间隙中。
计算机测试将氟化物引入到层状氮化钙氮化物和亚碳化钇之间的缝隙中。
储能容量接近锂离子电池的性能。
在氮化二钙的情况下,它由相对丰富的元素组成,当用于锂离子电池时,可以帮助克服元素供应不足的问题。
以上是对充电电池中锂离子的一些详细分析,值得大家学习。
希望您在与您取得联系时能给您一些帮助。
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