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伯克利实验室的科学家证实了具有数百年历史的高性能电池理论

时间:2021-07-19 12:16:52 来源:

劳伦斯伯克利国家实验室的实验室大楼。

90年前,在德国一本学术期刊上的一篇文章中首次提出了一种新颖的元素锰状态,这一结论已在美国的一组科学家中得到证实。这一发现可能导致高性能电池的发展。钠离子技术。

来自加利福尼亚的技术公司Natron Energy(前Alveo Energy)的科学家领导了这项研究,其中主要的贡献还来自美国能源部的劳伦斯·伯克利国家实验室和纽约大学。

这项研究发表在《自然通讯》杂志上,该研究的重点是钠特恩(Natron Energy)提供的钠离子电池电极的非常规设计。电池的负极是由锰,碳和氮等混合材料制成的;而阴极利用铜,氮,碳和铁。

“这里最有趣的部分是,两个电极都是基于相同类型材料中过渡金属的化学性质,”伯克利实验室的科学家杨万里解释说。“通常,在锂离子和钠离子电池中,阳极通常是基于碳的。”

在测试中,该电池能够在五分钟的放电中释放其90%的总能量,并在经过1000次循环后仍能保持其初始容量的95%。根据Natron Energy首席执行官Colin Wessells的说法,该电池的总体成本与铅酸电池相比具有竞争力,并且大大减少了环境足迹。

阳极中新发现的新颖锰态使电池的性能得以实现。元素失去一个电子的状态称为“一加”或“一价”状态。尽管对于锰原子而言是不寻常的,但人们猜测它们可能存在于这种状态可以追溯到1928年首次发表的研究。


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