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yexuqing木蟲(chóng)之王 (文學(xué)泰斗)
太陽(yáng)系系主任
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[交流]
新型電解液可用于超低溫水系鋅離子電池
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新型電解液可用于超低溫水系鋅離子電池 中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員陳忠偉、副研究員竇浩楨團(tuán)隊(duì)在超低溫水系鋅離子電池方面取得新進(jìn)展。團(tuán)隊(duì)提出雙連續(xù)相電解液的概念，系統(tǒng)研究了電解液中水相-有機(jī)相連續(xù)互穿的納米結(jié)構(gòu)，架起了分子尺度溶劑化殼與宏觀電池性能之間的橋梁，由其組裝的電池展現(xiàn)出超長(zhǎng)的循環(huán)壽命和優(yōu)異的低溫性能。相關(guān)成果于10月25日發(fā)表在《能源與環(huán)境科學(xué)》上。 水系鋅離子電池具有高安全、低成本、環(huán)境友好的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，并且其壽命長(zhǎng)、充電快、能量密度適中，是最具有應(yīng)用前景的新一代儲(chǔ)能技術(shù)之一。然而，水系鋅離子電池還面臨電解液溫域窄、電化學(xué)窗口窄、鋅負(fù)極枝晶生長(zhǎng)、電化學(xué)腐蝕和析氫反應(yīng)等挑戰(zhàn)，從而導(dǎo)致其庫(kù)倫效率低、循環(huán)壽命有限。電解液工程是有望解決上述問(wèn)題的通用、高效的方法之一。 本工作中，團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的雙連續(xù)相電解液具有相互貫穿的水相和有機(jī)相，擁有獨(dú)特的有機(jī)溶劑、豐富的溶劑化殼，以及含有陰離子的溶劑化殼，實(shí)現(xiàn)了快速的Zn2+離子遷移及快速的脫溶劑動(dòng)力學(xué)。該電解液不僅在-60°C的超低溫下展現(xiàn)出超過(guò)4700小時(shí)的循環(huán)穩(wěn)定性，室溫下循環(huán)壽命更是達(dá)到了13000小時(shí)。此外，由其組裝的全電池在-60°C下超過(guò)1100個(gè)循環(huán)，容量保持率為100%，并且在高載、貧電解液和有限Zn供應(yīng)下穩(wěn)定運(yùn)行超過(guò)2000個(gè)循環(huán)。 該工作深入理解了雜化電解液的納米結(jié)構(gòu)，為設(shè)計(jì)高性能、低溫電池的電解液提供了新的視角。 相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1039/D4EE02815E |
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