耐低温水系锌基电池用电解质溶液研发乐成
耐低温水系锌基电池用电解质溶液研发乐成
耐低温水系锌基电池用电解质溶液
克日，中国科学院大连化学物理研究所研究员李先锋、张华民教育团队，在低温水系锌基电池电解液研究方面取得新希望，研发出一种耐低温、经济、安详、环保的水系锌基电池用殽杂电解液。研究成就颁发于《能源与情况科学》。
水系锌基电池具有安详性高、本钱低、能量密度高档利益，在便携式电子设备、电动汽车和大局限储能规模具有辽阔的应用前景。
可是，水系锌基电池的锌负极一侧会发生锌的不匀称沉积，导致锌枝晶的发展与脱落，从而影响锌基电池的轮回不变性；别的水系电解液离子传导率跟着温度的低落而急剧下降，使得该体系电池在低温下无法运行，大大限制了水系锌基电池应用范畴。
李先锋先容，“新研发的电解液由水、乙二醇和硫酸锌构成，在低温下具有较高的离子传导率，-40℃时可到达6.9 mS/cm”。通过尝试和理论计较，研究人员阐发了锌离子—乙二醇分子间奇特的彼此浸染能显著提高乙二醇—水分子间氢键彼此浸染，从而有效地粉碎电解液中水分子间持续的氢键，大大低落殽杂电解液的凝固点，在低温下实现锌离子的快速传输。同时，锌离子—乙二醇溶剂化浸染可提高锌沉积/溶解的可逆性，改进锌负极的沉积描摹。
进一步研究还发明，回收该殽杂电解液构筑的锌离子殽杂超等电容器和锌离子电池在-20℃均揭示出高能量密度、高功率密度和长轮回寿命的特点。通过调控殽杂电解液差异配比，可以使其可以或许耐受差异水平的低温，实此刻差异情况下的利用。
该研究事情对低温储能器件电解液的设计具有重要指导意义。
相关论文信息：https://doi.org/10.1039/D0EE01538E
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