碲電極具有更高的能量密度，和傳統(tǒng)電極材料相比具有更好的充放電速度。新加坡科學(xué)技術(shù)與研究機(jī)構(gòu)的研究人員的研究表明，由碲制造的電極可以提高鋰離子電池的能量存儲(chǔ)和輸出功率。傳統(tǒng)鋰離子電池的正極包含有鐵、鈷和錳的氧化物，且能量密度相對(duì)較低。原則上來講，由于在正極中鋰離子會(huì)和氧氣發(fā)生反應(yīng)，硫或硒可有效提高電容量。然而，實(shí)際上這些材料都不是合適的電極材料，這是由于氧基陰極的效率不高，而硫或硒電極的導(dǎo)電性能不好。
該研究所的Zhaolin Liu和Yun Zong研究了碲作為電極材料的可能性。他們發(fā)現(xiàn)和硫或硒相比，碲是一種更好的導(dǎo)體材料，且能夠提供更大的能量密度。Liu介紹說，碲是一種和鉑一樣稀少的元素，價(jià)格不菲。“這種電池不適合用于移動(dòng)電話或者電動(dòng)汽車中，但是可以應(yīng)用于具有特殊要求的產(chǎn)品中，例如植入式心臟起搏器的電源中。”
研究人員將碲加熱到500℃使得其發(fā)生熔化，并且進(jìn)入到多孔碳電極中，然后在四種不同的液體電解質(zhì)中測(cè)試其性能，在二甲基亞砜溶液中獲得的性能最好。他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鋰離子和碲發(fā)生反應(yīng)時(shí)，會(huì)形成一種可溶解在二甲基亞砜溶液中的復(fù)合物。相反，鋰離子和硫以及硒反應(yīng)時(shí)形成不溶復(fù)合物，從而引起電極膨脹，會(huì)損壞其結(jié)構(gòu)。緊接著，該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種由碲納米線制成的陰極，其寬度只有7納米，從而形成的電極其能量密度達(dá)到了1800毫瓦每小時(shí)立方厘米，比傳統(tǒng)電極儲(chǔ)存的能量多50%。“接下來，我們計(jì)劃開發(fā)在碲電極中摻入低成本的硫，從而獲得一種具有更高電容量的混合材料系統(tǒng)。”Liu說。
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