新的锌电解液可实现安全,可持续的能量存储

澳大利亚的化学工程师设计了一种新型的电解质,该电解质结合了2种不同的盐,以提高安全可负担,可充值的可充电水电池(AZBS)的性能。根据《自然可持续性》杂志上的一项新研究,用电解质制成的小袋单元在[…]

来源:宇宙杂志
李冠杰与水性锌电池和解耦双盐电解质。图片来源:阿德莱德大学

澳大利亚的化学工程师设计了一种新型电解质,它结合了 2 种不同的盐,以提高安全且经济实惠的可充电水性锌电池 (AZB) 的性能。

水性锌电池

根据《Nature Sustainability》杂志上的一项新研究,用该电解质制成的软包电池在 25°C 下经过 900 次充放电循环后仍保留 93% 的容量,并在 -40 至 40°C 的温度范围内运行。

新研究 自然可持续性

AZB 是锂离子电池的一种很有前途的替代品,锂离子电池被广泛使用,但由于易燃电解质而受到锂供应限制和安全问题的困扰。

“AZB 将使用水基液体,通常是溶解有锌盐的水作为电解质,锌金属作为阳极,”领导该研究的阿德莱德大学化学工程学院的 ZaipingGuo 教授解释道。

“这种液体是水基的,因此不易燃,这使得它比其他电池安全得多。它们也是一种很有前途的替代品,因为锌作为一种资源丰富,对环境的影响很小,而且电池容量很大。”

郭的团队开发了新型解耦双盐电解质(DDSE)来解决与 AZB 相关的关键问题。由于工作温度范围窄以及锌和电解质之间不可控的反应释放出易燃氢气并腐蚀电池,因此商业化受到阻碍。

“一种类型的盐有助于电池在不同温度下良好工作,并提高电池的充电速度,而另一种类型有助于保护电池内部的锌金属,因此电池的使用寿命更长,”第一作者李冠杰说。

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软包电池在 -40°C 下保存 3,000 次循环后仍保持 100% 的容量,在 40°C 下保存 300 次循环后仍保持 91% 的容量。

水性系统