编者按:本文嚟自微信公众号“日经中文丝网”(ID:rijingzhongwenwang),作者:日本经济新闻(中文版:日经中文丝网)矢野摄安士,经授权发布。
克服蓄电池嘅缺点啫,少能量损失——日本东京大学山田淳夫教授等嘅研发团队紧开发可以防止蓄电池以热能形式损失能量嘅电极材料。在于氧关键原子嘅作用。如可以通过控制氧原子嘅作用嚟抑制发热,就将少能量损失。我可以推向实用化,到2030年前后,能量损失少嘅大盖蓄电池或者将变得理所当然。
要实现日本政府倡导嘅2050年二氧化碳净系零排放,要开发出高效能嘅蓄电池。原因嘅系有必要储存以风力同光伏等惹嘅可再生能源。无论系日本国内定外国,大学、大企业同初创企业均喺提高效能嘅蓄电池开发领域展开激烈竞争。
要增加蓄电池可以储存嘅能量,要增加电池中喺正极同负极之间岌岌贡金属离子嘅数量。蓄电池都系通过离子由正极向负极岌岌贡嚟储存电可。如果增加金属离子嘅数量,即可令蓄电池获得高盖,但正极可以保持嘅离子嘅数量存在极限,呢成为蓄电池开发嘅阻滞。
山田教授等将关心啲投向咗正极材料中嘅氧原子。佢哋认为如果畀氧原子拥有嘅电子都成为能量嘅咕哩,即可飞跃式增加可以储存嘅能量。
蓄电池(资料)「
”
呢思路以往就有,但存在利用氧原子嘅电子嘅材料易发热呢一缺点啫。失去电子嘅氧原子由於结构变得唔稳定,将与附近嘅氧原子结合。这时就会惹热量并失去储存嘅能量。呢啲成为实用化嘅阻滞。
山田教授等留意咗由钠、锰同氧捞而成个名为「Na2Mn3O7”嘅材料。佢哋发现如果将呢啲资料用于蓄电池嘅正极资料,即使畀氧原子嘅电子成为能量嘅咕哩,氧原子之间都唔会喺正极电极互相结合。
具体嚟讲,系充电之后,钠同氧褪到负极一侧,喺放电之后,两者返正极一侧。喺实验中,喺以4.23伏充电后,可以4.19伏放电。而喺4.55伏充电后,以4.52伏放电。充电同放电嘅电压差勒分别仅为0.04伏同0.03伏,表几乎冇电力嘅损耗。
详细研究新料嘅电子嘅状态发现,氧原子喺释放电子后,成为一种畀称为“Ligand-hole”嘅状态并稳定存在。山田教授等认为,释放电子后嘅氧原子同锰原子强烈互相吸引,就即使释放电子,氧原子仍可以保持稳定。
,因为唔发生氧原子嘅结合,所以都唔会以热能形式赖能量。同时,由于输出嘅能量增加,因而成为高效率嘅电极材料。山田教授等力争开发更效率噉防止氧原子之间结合嘅电极材料。到2030年前后,能量损失几乎为零嘅蓄电池有可能实现。
翻译:cantonese.live足迹粤字
!2021-03-05 17:18:18
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