俄科學家研新型材料 18秒讓電池完成充放電

2026-05-02 08:59:25

　　俄羅斯斯科爾科沃理工學院能源科技中心（Skoltech Center for Energy Science and Technology）、俄羅斯RAS化學物理問題研究中心（IPCP RAS）以及俄羅斯門捷列夫化工大學（D.I. Mendeleev University of Chemical Technology）的研究人員設計出一種新型聚合物陰極材料，可實現性能優越的超快金屬離子電池。

　　近幾十年來，由於人口增長、gongyehuayijigezhongjiayongdianqihedianzishebeidebuduanfazhan，tebieshiyidongshebeihediandongqicheshuliangdebuduanzengjia，shijienengyuanxiaohaoliangyexianzhuzengjia。yinci，poqiexuyaoyanfadianhuaxuechunengjishuheshebei，shiqinenggoucunchuzugoudenengliangbingnenggougenjuxuyaoxunsushifang。jinguanyouwujicengzhuangyanghuawuhelinsuanyanzhichengdelilizidianchizaishichangshangzhanzhudaodiwei，danyouyuqishiyourongliangyouxiandezhongyuansusuozhicheng，yinerjinyibutishengqixingnengfeichangjuyoutiaozhanxing。

　　而利用有機化合物做鋰離子電池的陰極材料就可解決該問題。有機陰極具有能量密度高、充放電速度快、抗機械變形能力強等優點，此外，有機陰極還非常環保，因為有機材料隻由豐富的自然元素（碳、氫、氮、氧、硫）組(zu)成(cheng)，可(ke)從(cong)可(ke)再(zai)生(sheng)資(zi)源(yuan)中(zhong)獲(huo)得(de)。此(ci)外(wai)，由(you)於(yu)不(bu)含(han)重(zhong)金(jin)屬(shu)，此(ci)類(lei)材(cai)料(liao)可(ke)像(xiang)回(hui)收(shou)利(li)用(yong)食(shi)品(pin)塑(su)料(liao)等(deng)普(pu)通(tong)家(jia)庭(ting)垃(la)圾(ji)一(yi)樣(yang)被(bei)回(hui)收(shou)再(zai)利(li)用(yong)。而(er)且(qie)，使(shi)用(yong)有(you)機(ji)陰(yin)極(ji)就(jiu)可(ke)將(jiang)電(dian)解(jie)質(zhi)中(zhong)昂(ang)貴(gui)的(de)鋰(li)鹽(yan)用(yong)更(geng)便(bian)宜(yi)的(de)類(lei)似(si)鈉(na)和(he)鉀(jia)的(de)物(wu)品(pin)取(qu)代(dai)。

　　在Pavel Troshin教jiao授shou研yan究jiu小xiao組zu進jin行xing的de多duo個ge項xiang目mu中zhong，研yan究jiu人ren員yuan特te別bie關guan注zhu的de是shi設she計ji新xin型xing聚ju三san苯ben胺an類lei化hua合he物wu，此ci化hua合he物wu是shi金jin屬shu離li子zi電dian池chi有you機ji陰yin極ji材cai料liao家jia族zu中zhong最zui有you前qian景jing的de一yi種zhong。

　　斯科爾科沃理工學院博士生Filipp Obrezkov表示：“基於聚三苯胺及其類似物的陰極材料在金屬離子電池中表現出相當突出的特性，特別是表現出高放電潛力、良(liang)好(hao)的(de)循(xun)環(huan)穩(wen)定(ding)性(xing)，並(bing)可(ke)在(zai)高(gao)充(chong)放(fang)電(dian)率(lv)下(xia)運(yun)行(xing)。但(dan)是(shi)，容(rong)量(liang)低(di)限(xian)製(zhi)了(le)該(gai)類(lei)材(cai)料(liao)的(de)商(shang)業(ye)化(hua)。因(yin)此(ci)，我(wo)們(men)將(jiang)重(zhong)點(dian)放(fang)在(zai)分(fen)子(zi)設(she)計(ji)和(he)合(he)成(cheng)一(yi)組(zu)新(xin)的(de)大(da)分(fen)子(zi)上(shang)，此(ci)類(lei)分(fen)子(zi)能(neng)夠(gou)提(ti)供(gong)更(geng)高(gao)的(de)能(neng)量(liang)密(mi)度(du)。而(er)且(qie)其(qi)中(zhong)設(she)計(ji)的(de)一(yi)種(zhong)材(cai)料(liao)展(zhan)示(shi)了(le)非(fei)常(chang)好(hao)的(de)性(xing)能(neng)，電(dian)池(chi)充(chong)放(fang)電(dian)時(shi)電(dian)流(liu)高(gao)達(da)200C（隻需18秒可完全完成充放電）。重要的是，除了用於鋰電池，我們還使用相同的材料合成了鈉離子電池和鉀離子電池。”

　　因此，研究結果證實了有機化合物做超快金屬離子電池陰極的巨大潛力。今後，該項目可能會研發出容量和能量密度更高、電流密度更高的新一代電池材料，這也是目前和未來的便攜式設備和電動汽車市場迫切需要的材料。

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