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二氧化碳电池丨续航时间提升7倍，未来你想用的电池 …
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还在为手机一天一充电而烦恼吗？还在为新能源 汽车 不敢跑高速而纠结？统统别担心，西北工业大学纳米能源材料研究中心谢科予教授团队所研究的二氧化碳电池，为彻底解决这些问题提供了可能。实验数据显示，该团队研制出的电池比同等体量的传统锂电池在续航能力上提升了7倍，而且所用材料更加环保。该研究在各类电子产品、交通工具甚至航空、航天领域具有广阔的应用前景。
01
这个电池很神奇
随着人类 社会 的快速发展，能源枯竭和全球变暖等问题也日益加剧，寻找解决以上问题的方法已成为科研工作者的重中之重。随着新能源技术的层出不穷，各类电能储存和转换装置逐渐发展起来，近年来，锂离子电池一直在全球 社会 经济中发挥着重要的作用。然而，锂离子电池的理论能量密度低、续航时间短的问题，已经逐渐难以满足人们的需求。如何发展研制出一种新的电池，在续航能力等指标上有大幅提升，一直是谢科予教授团队研究的方向。
另外一个优势就是利用二氧化碳气体提供电能，可谓是变“废”为宝。同时在整个能量转换过程中，比传统的锂电池更加绿色环保。除此以外，在一些特定的环境中，比如火星表面的二氧化碳浓度高达95％，深地深海等极端环境二氧化碳浓度较高，在此类 探索 工程中，锂-二氧化碳电池可以“就地取材”，更好地发挥其优势。
02
核心技术的突破
锂-二氧化碳电池具有巨大的发展潜力及应用价值，作为金属气体电池家族之一，其工作原理与传统电池相比都是全新的。
如何才能攻克这一巨大的挑战呢？谢科予教授团队从催化反应机理和电极的宏观设计入手解决这一难题。
由于之前没有做过此类研究，一切都是从零开始，从基础的实验体、实验条件方案到测试的设备装置都需要团队自己搭建。“我们摸索了一整年才把工艺搞清楚，”项目组成员王辉说。
在一次实验中，团队发现XPS峰有所偏移，为了找到其中原因，他们多次讨论，深入分析、研究，甚至“跨界”阅读固体物理书，请教多位物理老师，最终在固体物质中找到了答案。团队设计了一种具有强界面电子相互作用的硫化锌量子点-氮掺杂石墨烯双向催化剂，首次将界面相互作用引入锂-二氧化碳电池，并深入揭示其作用机制。锂-二氧化碳电池的电化学性能得到了大幅度提升。
团队并不满足于此，在材料方面，针对电池倍率性能差的问题，谢科予教授团队和新加坡国立大学Loh Kian Ping 教授合作共同设计了一种具有结构稳定的共价有机框架。首次将其作为气体电池扩散层引入锂-二氧化碳电池中，有效地提高了电池的充放电循环效率，并极大地缓解了电池充放电过程中传质速度慢等问题。采用该材料作为正极气体扩散层后，锂-二氧化碳电池表现出的优异电化学性能在国内外同类研究中属于前列。研究成果发表在材料科学领域著名学术杂志《先进材料》（Advanced Materials，2019, 31 : 1905879.）、《先进能源材料》（Advanced Energy Materials 2019, 9, 1901806.）中。
03
颠覆性研究：小电池，大能源
根据实验数据，目前谢科予教授团队所研究的锂-二氧化碳电池已经具备了在某些特定环境中应用的能力，但距实际大规模生产还有很长的距离。比如在充电效率、电池充放电次数、成本控制等方面还需要进一步优化提升。“后续我们可能会要围绕锂金属负极方面做一些保护，更好地提高电池的循环效率。”团队成员周丽娇称。除此以外，团队未来还将试图用固体聚合物替代现有的电解液，为锂-二氧化碳电池提供更多应用场景。
纳米能源材料研究中心师生
从铅酸电池到锂离子电池，科学技术的飞跃式发展为许多行业带来深刻变革。锂-二氧化碳电池的关键材料与作用机制都与传统不同，其颠覆性技术也必将为未来带来无限可能。
人类的进步和能源发展息息相关。很多年前，还是一名学生的谢科予偶然阅读到一篇文章，其中提到，人类面临的重大 社会 问题中，能源问题居于前列。从那时起，谢科予就下定决心利用所学知识为解决能源问题作贡献。
在西北工业大学纳米能源材料研究中心，还有一批像谢科予一样的老师，他们围绕纳米材料设计、合成及其在新能源领域中的基础与应用开展前沿研究，期望能在纳米新材料制备及其交叉应用领域走向国际前列。
近年来，纳米能源材料研究中心在科学研究方面取得丰硕科研成果，先后承担多项国家重点研发课题，GF强基工程等项目，研究工作先后发表在Nature Reviews Materials、Nature Communications等国际顶尖SCI期刊；在青年教师培养方面，引育国家级青年人才5人，省部级人才12人次；在平台建设方面，依托团队建立省部级重点实验室1个。
党的十九大报告指出，要加快建设创新型国家，要加强应用基础研究，拓展实施国家重大 科技 项目，突出关键共性技术、前沿引领技术、现代工程技术、颠覆性技术创新……
或许在未来的某一天，二氧化碳不再被称为废气，锂-二氧化碳电池真的可以走进我们的生活。我们使用着超长续航时间的手机、驾驶着对环境更友好的 汽车 出门远行，火星上、深渊里、到处都是锂-二氧化碳电池的踪迹……
国内有没有做得比较好的锂电池培训的机构？
目前国内做锂电池培训的机构不多，一些都是培训机构举办的，实用性不强，还有一些是锂电池厂家开展的培训，这种培训比较好，非常实用，具有针对性，拓尔德锂电池培训学院你可以去了解一下，据说这家机构团队在锂电池行业十五年，一直从事锂电池的研发、生产及培训，希望对你有帮助。请采纳，谢谢！
二氧化碳利用高达30%，新型锂电池有什么好处？
在地球上，影响我们气候变化的主要气体就是二氧化碳，然而近几年来，人类在不断的想办法对二氧化碳进行改造，始终没有一个好的解决方案，能够让“废气”二氧化碳变成“宝”，确实比较困难。不过根据麻省理工学院最新技术表明，能够让“废气”变成包的方法，新的技术可以使用从发电厂捕获的二氧化碳来制造新型锂电池，这算是一个好技术，我们来看看。
根据科学研究人员称，新型电池的转变就是通过二氧化碳来实现的，利用电池前极的金属催化剂，将二氧化碳转化为化学用偏，这样电池就可以在二氧化碳排放时，连续将二氧化碳转化为固体碳酸盐。从而达到了新的利用，这就是转化为“宝”的技术，这种方法的实现也有助于减少温室气体向大气中的排放量，确实值得推荐实施。
根据电池科学研究人员称，这种锂电池的初步构造是由锂金属，碳和电解质制成，通过初步的数据实验显示，配备碳捕获系统的发电厂能够实现高达30%的二氧化碳捕获利用，让后化学转化，释放和存储提供出动力，显然这个技术的出现是非常具有价值的，但是在其中有个问题就是，二氧化碳的输入活跃不是很高，需要在高电压形式下，存入大量能量进行输入才能转变，这个是需要一定的成本。
要通过高压的情况下输送出能量，当前最能想到的办法就是利用水进行电解反应，这样来增强二氧化碳的活跃下就快很多。同时，科学团队还研究出了一种新的方法，可以直接用于电厂废物流，为电池的一个主要组件制造材料。就是在排放过程中使用气体作为反应物的锂直接进行催化，不过这种控制的强度是比较困难的，还需要加入液态气体才可能实现，所以运行起来不那么容易。
通过实验表明，这种方法确实有效，能够生产出具有电压和容量的锂，二氧化碳电池，这种电池与最先进的锂电池相比具有竞争力。科学研究人员在初期的实验中未进行优化，需要进一步的开发，按照电池循环使用的年限来看，最好的情况是寿命限于10次充放电循环，因此需要更多的研究来改善可再充电性并防止电池组件的退化的功能。
这项新技术的出现，确实是不错，通过结合二氧化碳捕集化学来定制Li-CO2电池中的放电反应，能够捕获二氧化碳是最为重大的贡献，不是科学界时刻都在说明我们的全球环境污染严重，能够实现固体“碳酸盐”的转化，将是一大减少二氧化碳的有效途径，我们也希望科学界早点实施出来，优化更加高度的利用，未来的地球也可能会因此而改变不少。谢谢对大家阅读!
