美国中佛罗里达大学助理教授杨洋的科研小组研究出两种电力存储技术。杨教授发现这个革命性的系统可以低价高效的产生和储存电能,可以解决环境危机和能源危机。
我们尝试把太阳能转化为电能或化学燃料,把化学燃料转化为电能。我们尝试不同的方法,但所有尝试都与能源相关。2015年在纳米科技中心和材料科学工程系联合受聘的杨洋来到美国中佛罗里达大学。
一项技术将会升级现在手机、电脑等其他电子设备以及电动车的锂电池。另一项技术可以提供比锂电池更安全更稳定的替代物。
美国中佛罗里达大学在学术期刊先进能源材料上发表论文称设计出一种新的导电性优越的电极,在高温环境表现稳定并且生产成本低。更重要的是能够使锂电池在数千次使用后电池质量不会退化。
离子通过电解质从负极端子到正极端子使电池产生电流。杨教授的科研小组研发了一种由硫化镍和硫化铁制成的薄膜电池正极。这种材料使新的电极有巨大优势。首先,它具有很高的导电性,导电性比硫化镍和硫化铁的混合物更高。这种薄膜表面具有多孔的纳米结构。这些小孔结构增加了化学反应的面积。
这项技术具有变革性意义。多数的电池经过多次使用后都会退化,即便是高质量的锂电池在使用300-500次后电池容量开始下降,实验显示硫化镍硫化铁的电极的电池使用5000次后才开始退化。
研究人员梁坤、凯尔·马库斯,参与合作的有来自中佛罗里达大学的周乐、李毅伦、塞缪尔、妮娜等,来自吉林大学的张守丰,来自赖斯大学的李毅伦。杨教授实验室的研究生研发了一种新的催化剂,相比传统催化剂有很多优势。
金属空气电池,燃料电池和其他电能转化与储存都依靠化学反应来产生电流。这些化学反应都需要催化剂。贵金属铂、钯、铱都是高效的催化剂,但是成本高,稳定性低,耐用性低使这些贵金属很难商业化。
牛文瀚,李钊,马库斯·凯尔带领的研究小组研发一种新的生产工艺,生产出以石墨烯为基底的催化剂,一种二维的高导电性的材料,厚度仅有一个原子大小。
据新能源材料期刊报道,他们在锌空气电池上实验证实,这种纳米网结构的催化剂可以多次充电放电。
这种电催化剂比锂电池中挥发性的化合物更安全稳定。即使遇到下雨,极端气温和其他恶劣环境中也能稳定工作。这种催化剂不需要贵金属,生产成本更低。(编译:中国超硬材料网)