據(jù)了解,河南工業(yè)大學(xué)教授曹曉雨團隊首次成功制出一種新型復(fù)合正極材料——釩酸鋰/聚二苯胺復(fù)合正極材料,其可以有效提高動力電池的能量密度,并且有更廣闊的用途,如應(yīng)用于智能手機,筆記本電腦、機器人等電池上。此外,該研究成果已發(fā)表于美國化學(xué)會的《應(yīng)用材料和界面》雜志。
眾所周知,正極材料是決定了鋰離子電池能量密度的關(guān)鍵因素。為了進一步提高商業(yè)的鋰電池容量,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了層狀釩酸鋰正極材料是當前最佳的選擇材料之一,其能輸運較多的電子,具有較高的放電容量,且有生產(chǎn)成本較低與安全性較高的優(yōu)點,不過該材料電子電導(dǎo)率很低,充放電過程中易產(chǎn)生不可逆相變,且部分釩元素溶于電解液,從而導(dǎo)致材料的倍率性能和循環(huán)性能變差。
對此,河南工業(yè)大學(xué)研究者采用了流變相反應(yīng)法制備出高容量的釩酸鋰正極材料,通過與二苯胺單體現(xiàn)場氧化聚合反應(yīng),制備出釩酸鋰/聚二苯胺復(fù)合正極材料。其中,聚二苯胺主鏈中不僅有電導(dǎo)率較高的聚對苯結(jié)構(gòu),還有能量密度較高的苯胺結(jié)構(gòu),從而具有超快的電子轉(zhuǎn)移速率、好的空穴傳輸能力和良好的氧化還原可逆性。
據(jù)業(yè)內(nèi)人員透露,納米氧化鎢合成的鋰電正極材料性能與釩酸鋰/聚二苯胺復(fù)合正極材料的性能差不多,在確保其他性能不變的情況下,納米氧化鎢合成電極可顯著提高電池容量。