先进的锂离子和金属空气电池
佛罗里达中央大学大学助理教授杨阳研究小组在可持续能源系统工作中开发了两项有前途的储能技术。
锂电池
杨先生认为，可以廉价，高效地生产和储存能源作为能源和环境危机的潜在解决方案的革命性体系。
“我们试图将太阳能转化为电力或化学燃料，我们也试图将化学燃料转化为电力，所以我们做不同的事情，但都与能源有关，”杨在2015年来到UCF并在纳米科学技术中心和材料科学与工程系任职。
研究人员的技术之一将升级在当今笔记本电脑，智能手机，便携式电子产品和电动车辆中无处不在的锂基电池。另一个提供比锂电池更安全，更稳定的替代品。
高性能电池用电极
最近在“能源材料”杂志上报道，UCF研究人员设计出了一种新型电极，显示出优良的导电性，在高温下稳定，制造便宜。最重要的是，它可以使高性能锂电池重新充电数千次而不降解。
当离子通过电解质从负极或阳极通过正极或阴极时，电池会产生电流。
杨氏集团开发了由硫化镍和硫化铁的薄膜合金制成的电池阴极。这种材料的组合对其新电极带来巨大的优势。
自身，硫化镍和硫化铁各自显示良好的导电性。研究人员发现，当电导率相结合时，电导率更好。
通过将硫化镍 - 硫化铁薄膜制成阴极，能够提高电导率，然后对其进行蚀刻，以形成微观纳米结构的多孔表面。这些纳米孔或多孔结构大大扩大了可用于化学反应的表面积。
“这是真正的变革性薄膜技术，”杨说。
所有电池在排水和重新充电后最终会开始降级。优质的锂基电池可以在开始损耗容量之前耗尽约300到500次。测试显示电池与镍硫化物 - 硫化铁阴极可能耗尽并充电超过5000次，然后降解。
杨氏小组的研究人员邝亮和凯尔·马库斯一起工作。合作人士包括乐周，李连伦，塞缪尔·德·奥利维拉，尼娜·奥洛夫斯卡娅和永浩·索恩，UCF和中国吉林大学张守峰，赖斯大学李丽伦。
用于更好的储能的新催化剂
杨实验室的研究生研究人员还开发出了一种新型高效电池催化剂，具有优于常规电池的优点。
金属空气电池，燃料电池等能量储存和转化应用依赖于化学反应产生电流。反过来，这些反应需要有效的催化剂来帮助他们。贵金属包括铂，钯和铱已被证明是有效的催化剂，但它们的高成本和差的稳定性和耐久性使得它们对于大规模商业化是不切实际的。
由Wenhan Niu，Zhao Li和Kyle Marcus领导的杨氏研究组织研究人员开发了一种新的制备催化剂的方法，该催化剂具有石墨烯基质，石墨烯是具有单一原子厚度的高导电性二维材料。
据上周在先进能源材料报道，他们通过在锌空气电池中进行测试，显示出其催化剂纳米级结构的有效性，表明其能耗被多次耗尽和充电。
电催化剂比在锂电池中发现的挥发性化合物更安全，更稳定，并且可以在雨水，极端温度和其他恶劣条件下起作用。而不需要贵重金属，可以更便宜地制造。
