铌-石墨烯电池对锂离子电池构成挑战

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在新加坡,充电时间不到10分钟、使用寿命长达30年的铌石墨烯电池正在接受测试。

(从左至右):新加坡国立大学CA2DM研究人员Govindan Kutty Rajendran Nair博士、Sergio G. Echeverrigaray博士和杨洁博士在cmmm -CA2DM先进电池实验室的干燥室工作
(从左至右):新加坡国立大学CA2DM研究人员Govindan Kutty Rajendran Nair博士、Sergio G. Echeverrigaray博士和杨洁博士在cmmm -CA2DM先进电池实验室的干燥室工作新加坡国立大学

这种电池是由新加坡国立大学(NUS)的先进二维材料中心(CA2DM)和巴西研发的铌专家CBMM

根据NUS的说法,铌(一种相对丰富且环保的材料)作为电池负极的主要活性材料,同时也用作正极的添加剂。

石墨烯用于负极和正极,以提高电子导电性和结构稳定性。在负极中,铌材料独特的晶体结构有利于快速充电而不破坏结构。在正极,铌材料可以提高离子电导率,保护活性物质不被降解。

此外,石墨烯的低密度特性显著提高了两个电极的电子导电性,而不会影响电池的整体能量密度。

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这些电池正在新的CBMM-CA2DM先进电池实验室进行测试,该实验室于昨天(2023年5月22日)启动新加坡国立大学在新加坡国家研究基金会(National Research Foundation)的支持下,该研究所在三年内共同投资380万美元成立。

CA2DM主任Antonio H. Castro Neto教授表示:“我们在铌-石墨烯电池的开发方面取得了重大进展,这证明了它在安全性、效率和可持续性方面改变了游戏规则。”
铌-石墨烯电池的最终原型预计将于2024年第一季度完成。

CBMM全球电池主管Rogerio Ribas表示:“由于使用寿命更长,与现有的锂离子电池相比,新型石墨烯-铌电池显著降低了总拥有成本,并具有超快充电能力。此外,即使在高温下也不会发生爆炸,安全性更高。

Ribas继续说道:“第一个将铌应用于阴极和阳极的电池,它们还具有更高的输入和输出功率,更宽的温度工作范围和更高的充电状态等优势,因此可以为特定市场开发,例如商业和工业应用,包括混合动力汽车的再生制动系统,重型应用,内部物流,无线电动工具等。”