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天津教育报:天津大学研发集成型一体化电极 推动电化学腐蚀技术产业化

      2022-12-09       

《天津教育报》 2022年12月9日 02版

本报讯(记者 彭未风 通讯员 张华)近年来,随着笔记本电脑、手机等便携式电子设备以及新能源与清洁能源汽车的快速发展,市场对电池的需求越来越大。传统的电池电极制备工艺涉及近十个步骤,过程繁琐复杂;还需要使用粘结剂、导电剂、集流体等诸多非活性材料,极大增加了电池的制备成本,并使其实际能量密度大打折扣。天津大学“英才计划”特聘研究员吉科猛团队联合湖南大学谭勇文教授团队,利用钴磷合金研发出仅用一步即可制成电池电极的电化学腐蚀制备技术。该相关研究成果《基于钴磷合金箔工程设计用于高效电化学储能的集成型一体化电极》发表在国际顶级期刊《先进材料》上。

新技术只需将钴磷合金放入通电的食盐溶液中进行选择性腐蚀和电位调控氧化,便可一步制得电池电极。整个电极制备过程不到一个小时,安全绿色且易规模化。用该技术制成的钴基化合物电极的活性物质密度是传统石墨电极的2-3倍。活性物质密度越高,电极的单位体积储电量就越高。研究结果显示,新研发的钴基化合物电极储电量是同体积石墨电极储电量的5倍。该电极集成型组成的协同作用和一体化的结构设计也使其充电速率比传统石墨电极快了近10倍,满充满放时的循环寿命超过6000次,是市售锂电池循环寿命的2-4倍。

“利用这种技术制备电极只需要两种原材料,一个是人们日常生活中吃的食盐,另一个是工业生产技术非常成熟的金属合金。食盐和合金都非常常见且价格低廉,因而我们研发的这种集成型一体化电极具有显著的成本优势,优异的储能性能也使其有着十分广阔的应用前景。”吉科猛研究员介绍。

该电极制备技术的成功研发为新型集成型一体化储能电极的发展开辟了新思路,拓展了工业合金的高附加值应用领域,并可推动电化学腐蚀技术的产业化进程。

天津教育报:https://mp.weixin.qq.com/s/3XrXWpjEx1nSIaxDFusiTA

(编辑 刘延俊 王菁伟)