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新手已上路木蟲 (職業(yè)作家)
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[交流]
水鹽電池研究新突破:可帶來更加綠色安全的電能存儲 已有2人參與
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馬里蘭大學(xué)和美國陸軍研究實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們,已經(jīng)用高濃度水鹽打造出了安全綠色的電池,并且可在大規(guī)模電網(wǎng)存儲、宇宙飛船、以及心臟起搏器等領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。 當(dāng)前許多電池都采用了在陰極附近分解電解質(zhì)來供能的設(shè)計(jì),并且形成了一個(gè)所謂的“固體電解質(zhì)界面層”(SEI Layer)——盡管絕緣,但仍允許離子通過。 SEI允許電池運(yùn)行于更高的電壓,且自放電更慢。它是如此的重要,以至于商用鋰離子電池都包含了這一結(jié)構(gòu),即使這讓它不得不采用一種能(在罕見情況下)快速過熱的易燃電解質(zhì)。 不過,我們還可以采用更安全的替代品——比如水性電解液——然而此前,沒有人相信可以做到在這樣的媒介中形成固體電解質(zhì)界面層(簡稱SEI)。 現(xiàn)在,王春生(Chunsheng Wang)、徐康(Kang Xu,音譯)及其團(tuán)隊(duì),已經(jīng)首次成功地在一個(gè)水性電池中創(chuàng)建出了SEI,這項(xiàng)研究為更安全和綠色的電池而鋪平了道路。 科學(xué)家們從海水電池中獲得了靈感,然后使用了精心挑選的鋰鹽將這個(gè)概念發(fā)揮到極致,最終打造出了一個(gè)鹽水比例6:1的水性電解液。 這種高濃度的鹽(接近飽和水平),意味著可以形成一個(gè)固體電解質(zhì)界面層,而最大電壓可以從1.23V提升至3V。 測試中,該團(tuán)隊(duì)的原型電池已實(shí)現(xiàn)了2.4V的電壓,整個(gè)電池的能量密度約為100瓦時(shí)/千克,并且能夠在超過1000次的充放電周期中保持穩(wěn)定的性能。 此前,水性電池在電壓和能量密度面前,只有高循環(huán)和穩(wěn)定這兩個(gè)優(yōu)勢。本次研究的詳情,已經(jīng)發(fā)表在近日出版的《科學(xué)》(Science)期刊上。 |
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2樓2015-12-18 09:17:54
13669068947
鐵蟲 (初入文壇)
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- 專業(yè): 電化學(xué)
3樓2016-02-18 22:54:03
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