鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:609次 | 2021年08月29日
圣保羅大學(xué)用水溶鹽電解液替代電池的有機(jī)溶劑 降低動(dòng)力鋰離子電池成本
據(jù)外媒報(bào)道,巴西圣保羅大學(xué)化學(xué)研究所(theUniversityofS?oPaulo#39sChemistryInstitute,IQ-USP)的研究人員發(fā)現(xiàn),可以用高濃度的含水電解液,即水溶鹽電解液,替代汽車動(dòng)力鋰離子電池和其他電化學(xué)裝置中的有機(jī)溶劑,而且此類電解液具有成本低、無毒性等優(yōu)點(diǎn)。
(:圣保羅大學(xué))
研究人員表示:“水溶鹽電解液指的是極少量的水加高濃度的鹽組成的溶液,水的量剛好能夠溶解離子,促成溶劑的形成。與傳統(tǒng)處理辦法不同,該系統(tǒng)不含游離水。”此外,惟有由一個(gè)大的陰離子與一個(gè)小的陽離子組成的鹽分子才可被溶解。例如,雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰(CF3SO2NLiSO2CF3)、氯化鈉或食鹽都沒有用,因?yàn)樗鼈兊年栯x子和陰離子大小相近。
由于此種高濃度的溶液中沒有游離水,電解水分析成氫和氧就會(huì)變得更加困難,因此,盡管該系統(tǒng)不含水,該溶液的電化學(xué)穩(wěn)定性依然很高。
綜上所述,此種基于高濃度水溶鹽溶液的創(chuàng)新技術(shù)比將鹽溶解于有機(jī)化合物的傳統(tǒng)技術(shù)更具分明優(yōu)點(diǎn),不過,水溶鹽電解液技術(shù)的使用也面對(duì)著挑戰(zhàn)。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
首先,此種溶液幾乎不含水,因而吸濕能力很強(qiáng),會(huì)吸收空氣中的水分,從而改變了含水量。其次,此種濃度超高的水溶液具有很強(qiáng)的腐蝕性。
其實(shí),有機(jī)溶劑也具有吸收環(huán)境中水分的特性,這也是為甚么傳統(tǒng)電池非得有屏障的原由之一。不過,腐蝕性是此種溶液的一大缺點(diǎn),因?yàn)槟壳颁囯x子電池中的有機(jī)溶劑,在很大程度上,并不會(huì)攻擊電池唯一的金屬部件——電極。
不過,研究人員表示,不應(yīng)高估水溶鹽電解液的這個(gè)缺點(diǎn),畢竟,幾十年來,腐蝕性都是一個(gè)緊要問題。今朝,研究人員了解要怎么樣改進(jìn)集電器,并進(jìn)行一些調(diào)整,就不會(huì)很難克服水電池的腐蝕問題。
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