系统方法确定最佳人选Ca-Batteries阴极材料亚博网站下载

电动汽车是未来的发展趋势;他们将有助于减少空气污染和结束我们对化石燃料的依赖。然而,这种潜在的颠覆性技术有一个明显的问题:足够的可用性(李)锂生产这些汽车电池。我们目前的最好的充电电池是基于化学反应涉及,这就是为什么你会发现锂离子电池在大多数便携式电子产品。不幸的是,李不丰富的地球上,外汇储备代表0.002%的地壳。一旦电动汽车越来越普遍,对李的需求将会超过供应。

这个难题的一个可能的出路是设计新型的电池,依靠丰富的碱性金属而不是李。李的几个候选人,可以取代钙(Ca)是一种很有前途的金属可充电电池。Ca不仅丰富10000倍,但它也可以产生类似的电池性能的理论。然而,仍然有一些主要障碍的发展总部电池,其中之一是缺乏知识在合适的阴极(负极)材料,可以有效地存储和释放Ca可逆的方式。亚博网站下载

为了帮助确定最佳人选Ca-batteries阴极材料,Haesun公园Chung-Ang大学的助理教授,韩国,和他亚博网站下载的同事们采取了一种系统方法。通过运行大规模量子力学模拟基于密度泛函理论(DFT),团队预测battery-relevant属性不同的分层材料结合Ca和过渡金属氧化物。亚博网站下载

这项工作的大部分是由阿贡国家实验室和联合储能研究中心(JCESR)项目由美国能源部支持。”研究钙离子电池构成JCESR的一个主要的持续努力教授,”公园。”稳定支持阿贡和JCESR项目让我们应对挑战Ca-ion电池,和包容的环境奠定了合作的合作。“相关的论文是由网上11月6日,2021年,和发表在卷11日发行48先进能源材料亚博网站下载2021年12月23日。

科学家们认为七过渡金属离子和四种类型的分层结构共有28个候选人阴极。通过DFT的计算,他们评估了许多重要的特征,包括它们的热力学稳定性,能量密度,synthesizability, Ca移动性和电子结构。反过来,这允许他们确定为发展总部电池有前途的材料。亚博网站下载

特别是,科学家们发现钴(Co)作为一个分层的全面过渡金属与公式CaCo总部阴极2O4。此外,他们还表明,结合不同的过渡金属阴极可以是一个可行的策略改进某些预期的特点。”我们设法显示分层的过渡金属氧化物,广泛应用于锂,钠,钾和电池,可以是一个有前途的类的Ca阴极材料亚博网站下载教授”,突出了公园。”有前途的候选人结构和化学成分我们发现这些材料将希望鼓励进一步的实验。亚博网站下载

低成本和高性能的成功开发Ca-ion电池肯定会帮助必要的过渡从传统汽车和电动汽车,这将在很多方面更环保。我们希望实验工作水泥本研究的结果和一个更加绿色的未来铺平了道路。

来源:https://neweng.cau.ac.kr/index.do

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