碳团簇启动钾电池

中国的一个研究小组发现了一种新方法合成空心碳团簇和用于使钾离子电池(简约),另外一个比较便宜的锂离子。

空心碳团簇在储能方面显示了很大的承诺、催化和生物医学。而经典的方法制备空心碳结构需要硬模板和危险化学品,如氢氧化钠或氢氟酸,这种新方法是一种高效的一步的过程,解释道An-Min曹主要作者之一和中国科学院研究员。曹的团队发现,高分子树脂可用于团簇生长在一个受控的方式。他们可以碳化在1200℃烤箱,和转换成最终的空心碳产品。

中国队准备团簇与介孔和普通表面使用不同的合成路线。他们还可以区分单一和多层中空碳团簇——他们可以用透射电子显微镜揭示他们的内部结构。通过粒子的电子束穿透,图像显示了一个在明暗对比,对应于空心空间和贝壳,“曹解释道。

曹和他的团队然后合并这些团簇的高容量在钾离子电池阳极。据曹,空心结构样品应该减轻大型钾离子的问题引起的电极材料。由于资源丰富,创新被认为是作为一个有前途的替代锂离子,“曹解释道。“他们理论上可以提供更高的电压窗口。”

电池研究员卡琳Kleiner钻石光源在牛津,指出,“基于钾的系统[…]可能不会很快进入消费市场。然而,她说,新型阴极材料像曹的团簇可能导致增加必要的系统的能量密度提供一个很大的优势在传统锂离子电池[…],因此研究提供了巨大的潜力。Kleiner也解释了如何的无定形碳通常是添加到每个电极以提高其动力学。如果它可以表明团簇[是][…]一个优势潜力大的真实世界的应用程序的。

中国团队发现团簇稳定三个贝壳是最好的钾离子,改善电池的容量。然而,尽管高稳定和优秀的能力,我们的样品表现出相对较低的库仑效率,这对实际使用的是一个大问题,曹说。我们目前在这个问题上,希望可以尽快解决。”