외국 언론 보도에 따르면, 일본은 새로운 양극 재료의 발명이 배터리 용량을 두 배 이상 증가시킬 수 있다고 발표했다.
일본 재료 과학 연구소 (nims)는 최근 연구 그룹 중 하나가 산화 망간 나노 시트와 그래 핀과 교대로 중첩되는 재료를 성공적으로 합성했다고 발표했다. 리튬 및 나트륨 이온 충전식 배터리의 캐소드 전극 재료로서, 복합 재료는 배터리의 충전-방전 용량을 2 배 이상 개선하고 배터리의 수명을 연장시킬 수있어서, 양립 할 수없는 용량 및 수명의 문제를 해결할 수있다.
사진 : 망간 산화물 나노 시트 및 그래 핀 오버랩
고용량은 이차 전지의 목표 중 하나입니다. 현재, 캐소드 전극은 탄소 재료를 사용한다. 이론적으로, 전이 금속 산화물은 높은 용량을 가지며 탄소 재료를 대체 할 것으로 예상된다. 특히, 층상 구조를 갖는 망간 산화물은 박리되어 단일 분자 나노 시트를 형성하며, 이는 캐소드 전극으로 사용된다. 모든 표면이 활성화되고 용량을 크게 늘릴 수 있습니다. 그러나, 망간 산화물의 어려움은 충전 및 방전이 반복되어 구조를 쉽게 파괴하고, 나노 시트는 또한 덩어리로 응집되기 쉽다.
연구팀은 망간 산화물 나노 시트를 용액에 분산시키고 그래 핀과 혼합하여 대화 형 다층 복합물을 합성했다. 산화 망간 및 그래 핀은 음으로 하전되며, 일반적으로 상호 배타적이다. 2015 년 초 연구팀은 그래 핀을 양으로 충전하도록 화학적으로 수정하여 거부 문제를 해결하고 금속 산화물 캐소드 재료의 최대 용량과 가장 긴 기대 수명을 달성했습니다.
이번에는 복합 재료의 분자 수준에서 두 물질에 의해 높은 특성을 달성하기가 어려웠다. 충전식 배터리에 사용되는 것 외에도 복합 재료는 슈퍼 커패시터 및 전극 촉매와 같은 에너지 저장 및 변환 시스템의 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다.
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