香港城市大學開發高性能MXene電極 助力發展新一代強力電池
時間:2021-11-23 10:07來源:蓋世汽車 作者:Elisha
點擊:
次
（圖片來源：香港城市大學）
作為快速儲能材料，二維MXene被視為能源領域的一顆新星。然而，此類材料的電壓輸出不穩定，使其應用受影響。據外媒報道，由香港城市大學（CityU）的科學家領導的研究團隊利用高壓掃描策略，開發了一種類電池電化學Nb2CTx MXene電極，具有穩定的電壓輸出和高能量密度。這些最新發現將有助于開發下一代強力電池。
MXene是一個二維納米材料大家族，近十年來一直是儲能領域二維材料的研究熱點。這種材料擁有優異的電導率和較大的表面積，因此表面氧化還原速度快、儲能效率高。然而，以往報告的MXene電極均缺乏明顯的放電電壓平臺，在放電時輸出電壓會迅速下降。這會影響MXene的能量密度及其在所需高壓區域能量輸出的穩定性，從而導致能量密度有限，通常小于100Wh kg-1。
為克服能量輸出不穩定的問題，該研究團隊研發了電池型Nb2CTx MXene電極。該團隊將電壓窗口從2.0V調節到 2.4V，結果顯示Nb2CTx MXene電極具有完全不同的電化學特性。在高達2.4V的高壓掃描下，Nb2CTx MXene電極表現出典型的類電池特征，不同于其低壓特征，以及以往報告的其他MXene系統。
使用高壓掃描策略時表現出卓越性能
研究人員發現，在高壓掃描下，Nb2CTx/Zn電池表現出優異的倍率性能，持久循環性能和高能量密度。更重要的是，研究人員成功地為MXene配備了平坦穩定的1.55V放電平臺，從而提高能量密度，使其達到創紀錄水平（146.7 Wh kg-1）。這是目前MXene水性電極中最高的，其中63%來自平臺區域。這打破了MXene設備的性能瓶頸。
研究負責人Zhi教授表示：“缺乏明顯的電壓平臺，會影響MXene電極的容量和能量密度，限制其發展成為高性能電池的潛力。此項研究概述了一種有效途徑，通過高壓掃描方法，獲得具有獨特放電電壓平臺的高能量密度MXene電極。這極大地提高了MXene電極的電化學性能。”
Zhi教授認為，這一發現將激勵更多的研究人員探索MXene家族中尚未發現的電化學性能。“二維MXene的表面氧化還原速度快，儲能速度快，儲能性能突出。隨著電壓輸出變得穩定，以及能量密度大大增強，基于MXene的儲能設備，離實際應用的目標又近了一步。”
免責聲明：本文僅代表作者個人觀點，與中國電池聯盟無關。其原創性以及文中陳述文字和內容未經本網證實，對本文以及其中全部或者部分內容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾，請讀者僅作參考，并請自行核實相關內容。
凡本網注明 “來源：XXX（非中國電池聯盟）”的作品，均轉載自其它媒體，轉載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。
如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的，請在一周內進行，以便我們及時處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@www.astra-soft.com
凡本網注明 “來源：XXX（非中國電池聯盟）”的作品，均轉載自其它媒體，轉載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。
如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的，請在一周內進行，以便我們及時處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@www.astra-soft.com
猜你喜歡
-
印尼大學利用咖啡渣制造石墨烯材料 可用于鋰離子電池
2021-11-13 15:45 -
康奈爾大學取得新發現 管理廢舊電動汽車電池
2021-11-10 09:28 -
芝加哥大學開發硫化鐵基專利材料 可提高電池效率和可持續性
2021-11-05 09:48 -
浦項大學可在30分鐘內合成鋰硫電池正極材料
2021-10-11 11:08 -
香港科大《AEM》：實現高容量、長循環全固態鋰電池！
2021-09-21 11:06 -
鋰電池電解液分子結構闡明
2021-09-16 12:24 -
查爾姆斯理工大學采用新型石墨烯 使鈉離子電池的容量提高10倍
2021-09-02 09:09 -
浦項科技大學開發納米結構電解質 提高固態電池的離子電導率
2021-08-24 08:44 -
湘潭大學科研人員發表我國氫燃料電池技術系統發展方向的研究成果
2021-08-13 21:37 -
新南威爾士大學利用咖啡渣開發電極成分 使電池更具可持續性
2021-07-08 09:51
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
專題
相關新聞
-
印尼大學利用咖啡渣制造石墨烯材料 可用于鋰離子電池
2021-11-13 15:45 -
康奈爾大學取得新發現 管理廢舊電動汽車電池
2021-11-10 09:28 -
芝加哥大學開發硫化鐵基專利材料 可提高電池效率和可持續性
2021-11-05 09:48 -
浦項大學可在30分鐘內合成鋰硫電池正極材料
2021-10-11 11:08 -
香港科大《AEM》：實現高容量、長循環全固態鋰電池！
2021-09-21 11:06 -
鋰電池電解液分子結構闡明
2021-09-16 12:24 -
查爾姆斯理工大學采用新型石墨烯 使鈉離子電池的容量提高10倍
2021-09-02 09:09 -
浦項科技大學開發納米結構電解質 提高固態電池的離子電導率
2021-08-24 08:44
本月熱點
-
電池原材料價格超預期瘋漲
2021-11-03 09:57 -
霍尼韋爾推出新型液流電池技術 助力企業實現碳中和目標
2021-11-01 21:42 -
北京4.16儲能電站爆炸調查：磷酸鐵鋰電池內短路所致
2021-11-24 09:12 -
前10月我國動力電池裝車量累計107.5GWh
2021-11-12 09:56 -
對磷酸鐵鋰電池2021-2025年市場需求量和增長率的測算
2021-11-04 10:23 -
億緯鋰能再簽動力儲能電池項目 年內多單大手筆投資
2021-10-29 10:56 -
鋰電池的葬禮
2021-11-25 11:00 -
重磅！能量密度提升超40%，國內首條鋰金屬電池生產線已落成！
2021-11-03 10:35
企業微信號
微信公眾號