蓋世汽車訊 鋅離子電池在使用過程中會迅速降解退化,使其發展受限。據外媒報道,阿卜杜拉國王科技大學(KAUST)的研究團隊開發了一種新電解質和電極組合,可從不同方面提高鋅離子電池的性能,尤其是在多次充放電循環后保持穩定性。
(圖片來源:KAUST)
為了解決這些問題,該團隊開發了一種鹽濃度很高的水電解質。在該溶液中,越多的鹽離子與周圍水分子結合,能夠破壞電極的游離水分子就越少。通常情況下,鋅鹽在水中的溶解度較低。該團隊通過加入鈉,以產生含高氯酸鋅和高氯酸鈉的高濃度電解質。研究人員Zhu表示:“我們發現這種組合提供了非常高的溶解度,可以抑制水分活性。同時,不會降低鋅離子電池的關鍵特性,包括高離子導電性、安全性或環境友好性。”
除了創新電解質,該團隊還開發了一種全新納米纖維基正極材料。研究人員Alshareef表示:“納米纖維形態能夠促進離子擴散,使水性鋅離子電池保持更快的充放電速率。”在測試過程中,經過2000多次充電循環,電池幾乎未出現容量衰減。“這種電解質和電極組合,有潛力解決傳統水性鋅離子電池存在的問題。”
連接可再生能源(如太陽能裝置或風力田)的固定電池組,是現有化石燃料供電電網轉型的關鍵。筆記本電腦或電動汽車等應用,對電池尺寸和重量要求較高。與這些移動應用中的電池不同,固定電池相對較大且重,因此可能采用替代鋰離子電池的可充電電池技術。
以鋅離子水基溶液為核心的電池,具有高容量、低成本和無毒等優點,在固定存儲方面表現出巨大的潛力。研究負責人、Husam Alshareef團隊的研究科學家Yunpei Zhu表示:“但是,循環穩定性低和快速自放電等問題,阻礙了水性鋅離子電池的實際應用。這兩個問題均與電解質和電極材料設計有關。”水基電解液易導致電池的兩個電極出現問題,如正極上產生破壞性副反應,以及負極迅速溶解。
來源:蓋世汽車
作者:Elisha
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