圣彼得堡国立大学的化学家创造出一种新的用于制作锂离子电池的材料,这种电池可以用于绝大多数的电子通信设备中。该项研究可以提高能量来源的属性,比如充电速度、功率和安全性。

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该材料是在俄罗斯联邦财产基金会所支持的《基于过渡金属的嵌入式氧化物和聚(3,4-乙烯二氧噻吩)的纳米混合储能材料》的项目中所研制出来的。研究结果发表在一系列杂志上,比如Electrochimica Acta, Material Letters, J.Solid State Electrochemistry等。

能量的电化学源,即锂离子电池,在很多现代工具中都有使用,比如笔记本电脑、智能手机和电子阅读器等。对于这些电子设备来说,锂离子电池成为了一种通用的电源,因为这类电池可以将化学能量多次转化为电能。

锂离子电池模型

锂离子电池的材料包括一系列的组成部分,其中包括粘合材料。该材料的主要任务是将各组成部分机械地集合在一起并保证导电性。粘合材料的属性在活性粒子间电荷转移过程中扮起着重要的作用。用圣彼得堡国立大学科学家们所研发出的新的粘合材料替换传统的粘合材料可以提高电子导电率和离子导电率,这就意味着提高设备的充电速度。

 “我们创造了新的由电极组成的导电粘合材料,它是一种混合材料,可以使电子电荷和离子电荷的转移更快。这就可以提高材料的机械属性,使活性夹杂物的粒子间的电接点更紧更可靠”,项目主管、圣彼得堡国立大学化学教授维尼亚明·冈德拉奇耶夫介绍道。

新的聚合物可以使复合材料有额外的充电-放电特性,这可以提高其容量。使用新的聚合材料制作的电子设备电源将具有很快的充电速度和更常的使用寿命。此外,该研究具有安全性、无毒性和环保性。

 “由阴极材料组成的导电聚合物的夹杂物对功能特性有着积极的影响。另外,我们与不同的阴极和阳极材料所做的研究表明,所观察到的效果是一种共性。目前,我们正在寻找导电聚合物和粘合聚合物添加剂,以及碳黑的最佳平衡点,还要根据电位范围来考虑使用导电聚合物的界线”,维尼亚明·冈德拉奇耶夫说道。

未来,对基于导电聚合物的电池的新成分的研究将使得可弯曲电子设备的电源得到完善。