中国粉体网讯 日本东北大学与美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)开发了一项动作电压为4V，高于既有锂离子电池，且不含稀有金属的有机锂离子电池。研究团队采用了低分子量有机化合物–克酮酸(Croconic Acid)做为正极材料，进而实现了高电压动作。除了锂离子电池以外，此项技术亦可应用于全固态电池或镁电池，可望促进不使用稀有金属的低价格、轻量且高能量密度之蓄电池的开发。
碳以五角形结合的克酮酸具有5个能进行氧化还原反应的碳-氧键(Carbon–oxygen Bond)。此外，若每个分子最多可以储存4个电子且利用于氧化还原反应的话，理论容量可望达到钴类正极材料的4倍以上，但目前五个碳-氧键中仅有2个可利用，动作电压也在2V以下。
然而研究团队通过第一原理计算方法，发现与过去使用的键不同的另外两个碳-氧键显示出超过4V的氧化还原电位。基于电解液等的设计调整，研究团队成功地利用了这2个碳-氧键的反应。实际以克酮酸做为正极制作了锂离子电池，并确认了以4V的反复放电。但另一方面，高理论容量未能获得利用，今后研究团队将通过分子设计等研究评估，以期同时实现高容量与高电压的目标。
（中国粉体网编辑整理/青黎）
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