衡阳瑞达述研究人员开发了提高下一代金属离子电池正极材料容量的方案

　　研究人员开发了提高下一代金属离子电池正极材料容量的方案

　　Skoltech能源科学与技术中心的科学家开发了一种丰富的和可扩展的方法，以增加广泛的金属离子电池正极材料的容量。这些发表在《材料化学杂志A》上的发现，可以用于开发新一代先进的可充电储能设备。

　　由于一些科学突破，现代锂离子电池的创造成为可能。其中之一是由诺贝尔奖获得者约翰-B-古德诺(JohnB.Goodenough)开发的含有可逆性提取锂离子的正极材料。这些材料的实施有助于避免不安全的阳极，如金属锂。然而，包括有限的容量、适度的循环稳定性、低充放电率、环境友好性等问题仍有待解决。

　　几十年来，研究人员一直在为开发更好的电池材料投入巨大的努力。因此，各种具有吸引力的阴极材料已经被提出。然而，依靠这些材料的电池往往只有在含有不安全的、高活性的、可提取阳离子的阳极时才能达到其全部能量密度。这是由阴极中缺乏流动的金属离子造成的。这个问题导致容量有限，而且在许多情况下，使本来很有吸引力的材料的实际应用变得复杂。

　　在KeithStevenson教授的指导下，Skoltech的博士生RomanKapaev展示了这个问题如何在广泛的材料中得到解决。他建议用还原剂溶液处理阴极，还原剂是由芳香族化合物(如萘或酚醛)衍生的碱金属盐。

　　该方法的一个重要优势是其可扩展性。该过程不需要复杂的条件，而且相对安全。此外，还原剂在与阴极反应后可以被回收，因为它们的氧化还原化学作用是可逆的。这些特点使该方法在大规模应用中很有前景。

　　这种方法适用于广泛的有机和无机电池材料。此外，它不仅适用于锂离子电池，也适用于钠离子和钾离子电池，这些电池有可能是更可持续和更低成本的储能设备。通过调整还原剂的数量或其氧化电位，可以控制阴极中金属离子的含量。

　　罗曼-卡帕耶夫说："这种方法可以作为一个强大的工具箱，可以用来改善各种电池材料的性能,这也是一种直接和廉价的方法，具有可回收的试剂，所以我们相信它适合大规模的实际应用。"

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