亚洲电影免费看-亚洲电影在线观看-亚洲电影在线看-亚洲丁香婷婷久久一区二区-亚洲丁香五月激情综合-亚洲二区视频

新型電解液或解決可充型鋅電池規(guī)模應(yīng)用難題

   2021-12-15 科技日?qǐng)?bào)

63

核心提示:由水合四氟硼酸鋅鹽和乙二醇溶劑組成的新型電解液中,乙二醇本身的高沸點(diǎn)以及電解液中組分間的強(qiáng)相互作用,使得該電解液不易揮發(fā)

由水合四氟硼酸鋅鹽和乙二醇溶劑組成的新型電解液中,乙二醇本身的高沸點(diǎn)以及電解液中組分間的強(qiáng)相互作用,使得該電解液不易揮發(fā)和結(jié)冰,可以同時(shí)耐受酷暑和嚴(yán)寒,大大拓寬了鋅電池的應(yīng)用范圍。

可充型鋅電池是一種新型電化學(xué)儲(chǔ)能器件,比鋰電池更加安全可靠,成本也更加低廉。但以水作為鋅電池電解液溶劑的局限性,嚴(yán)重制約著鋅電池產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。

記者12月13日從天津大學(xué)獲悉,該校先進(jìn)碳與納米能源實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合清華大學(xué)深圳國(guó)際研究生院先進(jìn)能源材料團(tuán)隊(duì)和中國(guó)科學(xué)院金屬所先進(jìn)炭材料研究部,成功研發(fā)出一種與金屬鋅兼容的低成本新型不可燃含水有機(jī)電解液。相關(guān)成果在線發(fā)表于國(guó)際期刊《自然·可持續(xù)性》上。

水系電解液讓鋅電池面臨枝晶和腐蝕挑戰(zhàn)

如何實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)已成為全球性焦點(diǎn)和議題,加大可再生能源的綠色開(kāi)發(fā)和高效使用已成為全球共識(shí)。而大力發(fā)展綠色安全的大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)則是可再生能源充分開(kāi)發(fā)利用的必要技術(shù)支撐。

可充型鋅電池就是一種頗具前景的綠色安全的儲(chǔ)能技術(shù),其采用與鋰電池相似的工作原理,利用電解液中鋅離子在正負(fù)兩個(gè)電極間的往復(fù)穿梭來(lái)存儲(chǔ)和釋放電能。

不過(guò)與鋰電池采用高度可燃性的有機(jī)電解液不同,可充型鋅電池主要用水作為電解液溶劑,因此不存在鋰電的可燃、易爆等問(wèn)題,使用更加安全。

“而且由于鋅電池的原材料儲(chǔ)量豐富,電池裝配、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和維護(hù)又相對(duì)簡(jiǎn)單,因此被認(rèn)為在大規(guī)模儲(chǔ)能領(lǐng)域具有更加廣闊的應(yīng)用前景,近年來(lái)受到了廣泛關(guān)注。”天津大學(xué)化工學(xué)院教授楊全紅介紹。

但是,作為負(fù)極的金屬鋅在水系電解液中存在著嚴(yán)重的枝晶和腐蝕問(wèn)題亟待解決。

“所謂枝晶是指充電過(guò)程中電解液中的鋅離子在鋅負(fù)極上發(fā)生不均勻沉積,從而出現(xiàn)的樹(shù)枝狀金屬鋅。”楊全紅解釋,這種枝晶在電池充放電時(shí)不斷長(zhǎng)大,最終會(huì)刺穿隔膜與正極接觸,從而導(dǎo)致電池因內(nèi)部短路而失效。腐蝕問(wèn)題主要是由于金屬鋅較為活潑,會(huì)自發(fā)與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而持續(xù)消耗金屬鋅負(fù)極和電解液,導(dǎo)致電池使用壽命大幅縮短。

“可以說(shuō),金屬鋅負(fù)極的枝晶和腐蝕問(wèn)題嚴(yán)重制約了鋅電池的產(chǎn)業(yè)化和大規(guī)模應(yīng)用。”楊全紅說(shuō)。

新型電解液由水合四氟硼酸鋅鹽和乙二醇組成

為了攻克可充型鋅電池所面臨的這兩大難題,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)研發(fā)出了由水合四氟硼酸鋅鹽和乙二醇溶劑組成的新型電解液。

以乙二醇代替水作為電解液溶劑,可以大幅抑制金屬鋅負(fù)極的腐蝕問(wèn)題,同時(shí)電解液中的四氟硼酸根陰離子和少量水分子(來(lái)自水合四氟硼酸鋅鹽中的結(jié)合水)會(huì)與金屬鋅負(fù)極發(fā)生反應(yīng),在鋅負(fù)極表面自發(fā)形成一種致密且穩(wěn)定的氟化鋅固態(tài)電解質(zhì)界面層,該界面層可以在允許鋅離子通過(guò)的同時(shí)隔絕電解液與鋅負(fù)極的直接接觸,從而進(jìn)一步抑制了鋅枝晶的生成和腐蝕副反應(yīng)的發(fā)生,極大地提升了鋅電池的使用壽命。

“雖然乙二醇也是一種易燃的有機(jī)溶劑,但是水合四氟硼酸鋅鹽卻是一種被廣泛使用的阻燃劑。”楊全紅介紹,因此,這種由水合四氟硼酸鋅鹽和乙二醇組成的電解液依然保持了與水系電解液一樣的不可燃性,安全可靠。

不僅如此,乙二醇本身的高沸點(diǎn)以及電解液中組分間的強(qiáng)相互作用,使得該電解液不易揮發(fā)和結(jié)冰,可以同時(shí)耐受酷暑(40℃)和嚴(yán)寒(-30℃),這是目前水系電解液無(wú)法企及的,大大拓寬了鋅電池的應(yīng)用范圍。

“由于水合四氟硼酸鋅鹽和乙二醇的工業(yè)應(yīng)用成熟、成本低廉,使得我們研發(fā)的新型電解液的成本與目前最便宜的水系電解液相當(dāng)。”楊全紅表示。

該電解液的成功研發(fā)有望進(jìn)一步帶動(dòng)目前鋅電池的研究熱潮,并且推動(dòng)鋅電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

《自然·可持續(xù)性》同期配發(fā)專文評(píng)述,認(rèn)為此工作利用廉價(jià)并環(huán)境友好的電解液解決了鋅電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題,為構(gòu)建可持續(xù)的未來(lái)提供了可靠又性價(jià)比高的電池解決方案。



本網(wǎng)轉(zhuǎn)載自其它媒體的文章及圖片,目的在于弘揚(yáng)石油化工精神,傳遞更多石油化工信息,宣傳國(guó)家石油化工政策,推廣石油化工企業(yè)品牌和產(chǎn)品,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé),在此我們謹(jǐn)向原作者和原媒體致以敬意。如果您認(rèn)為本站文章及圖片侵犯了您的版權(quán),請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們將第一時(shí)間刪除。
 
 
更多>同類資訊
推薦圖文
推薦資訊
點(diǎn)擊排行
網(wǎng)站首頁(yè)  |  關(guān)于我們  |  聯(lián)系方式  |  使用說(shuō)明  |  隱私政策  |  免責(zé)聲明  |  網(wǎng)站地圖  |   |  工信部粵ICP備05102027號(hào)

粵公網(wǎng)安備 44040202001354號(hào)

 
主站蜘蛛池模板: 精品无人区乱码一区二区三区手机 | 国产二区在线播放 | 国产精品女仆装在线播放 | 国产精品国产三级国产普通话 | 国产亚洲新品一区二区 | 国产99精品免费视频看6 | jizzjizz中国护士第一次 | 草莓视频一区二区精品 | 久久99精品麻豆国产 | 前任4在线观看 | 亚洲视频三级 | 久久这里只有精品18 | 九月激情网 | 日本免费一区二区三区a区 日本免费一区二区三区看片 | 天天干天天干天天色 | 日本aa在线观看 | 国产91在线视频 | 亚洲国产九九精品一区二区 | 国产精品123区 | 成人午夜网站 | 99久久亚洲精品影院 | 国产一区二区三区免费视频 | 久久国产乱子伦精品免 | 婷婷丁香亚洲 | 欧美你懂得| 97国产成人精品免费视频 | 爱爱小视频免费 | 国产精品久久一区 | 精品国产综合区久久久久久 | 亚洲偷自拍另类图片二区 | 国产区综合 | 亚洲一区二区三区播放在线 | 亚洲国产精品一区 | 激情影院免费看 | 91国内视频在线观看 | 永久黄网站色视频免费 | 天天操天 | 亚洲国产成人久久综合野外 | 国产午夜爽爽窝窝在线观看 | 97高清国语自产拍 | 国产精品久久免费 |