鋅離子電池在使用過程中會迅速降解退化，使其發(fā)展受限。據(jù)外媒報道，阿卜杜拉國王科技大學(xué)（KAUST）的研究團隊開發(fā)了一種新電解質(zhì)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(huán)后保持穩(wěn)定性。
（圖片來源：KAUST）
為了解決這些問題，該團隊開發(fā)了一種鹽濃度很高的水電解質(zhì)。在該溶液中，越多的鹽離子與周圍水分子結(jié)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(chǎn)生含高氯酸鋅和高氯酸鈉的高濃度電解質(zhì)。研究人員Zhu表示：“我們發(fā)現(xiàn)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(guān)鍵特性，包括高離子導(dǎo)電性、安全性或環(huán)境友好性?！?/P>
除了創(chuàng)新電解質(zhì)，該團隊還開發(fā)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(tài)能夠促進(jìn)離子擴散，使水性鋅離子電池保持更快的充放電速率?！痹跍y試過程中，經(jīng)過2000多次充電循環(huán)，電池幾乎未出現(xiàn)容量衰減?！斑@種電解質(zhì)和電極組合，有潛力解決傳統(tǒng)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(fēng)力田）的固定電池組，是現(xiàn)有化石燃料供電電網(wǎng)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。筆記本電腦或電動汽車等應(yīng)用，對電池尺寸和重量要求較高。與這些移動應(yīng)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(shù)。
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(yōu)點，在固定存儲方面表現(xiàn)出巨大的潛力。研究負(fù)責(zé)人、Husam Alshareef團隊的研究科學(xué)家Yunpei Zhu表示：“但是，循環(huán)穩(wěn)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(yīng)用。這兩個問題均與電解質(zhì)和電極材料設(shè)計有關(guān)?！彼娊庖阂讓?dǎo)致電池的兩個電極出現(xiàn)問題，如正極上產(chǎn)生破壞性副反應(yīng)，以及負(fù)極迅速溶解。
（轉(zhuǎn)載）
