可充电电池是许多大型电池系统中的关键存储组件。 例如,电动汽车和智能可再生能源电网。 随着对这些电池系统的需求不断增加,研究人员正在转向更可持续和更环保的生产方法,这些方法使用有机材料作为可充电电池的电极;
有机电极在生产和加工过程中脱落的环境痕迹相对较低。 它们是充电电池中常用的无机金属氧化物电极,提供了一种更环保的替代品。 有机电极的结构也可以设计成支持高能量存储的能力。 然而,挑战在于电池中使用的有机化合物的导电性和稳定性较差。 目前,可充电电池中用作电极的有机材料有,例如导电聚合物和有机硫化合物,在多次充电后面临快速的能量损失;
电动车用锂电池
3Q新型先进材料
为了克服这些限制,Loh教授和他的研究团队合成了一种新的有机化合物3Q。 每个分子最多有六个电荷存储位点,以提高其电导率和能量保持能力;
当与石墨烯混合并将其应用于醚基电解质时,该团队观察到基于 3Q 的电机显示出高达 395 毫安小时/克的电导率。 经过多次充放电循环后,也表现出很强的能量保持能力;