中国储能网欢迎您!     主管/主办:中国化学与物理电源行业协会储能应用分会
让你掌握储能产业最新动态!
当前位置: 首页  > 数字能源网 > 数字能源新闻  返回

新型电解液有望解决锌离子电池大规模应用难题

作者:陈曦 张华 来源:科技日报 发布时间:2021-12-05 浏览:

中国储能网讯:如何实现“碳达峰”“碳中和”目标已成为全球性焦点和议题,加大可再生能源的绿色开发和高效使用已成为全球共识。而大力发展绿色安全的大规模储能技术则是可再生能源充分开发利用的必要技术支撑。天津大学先进碳与纳米能源实验室(NanoYang团队)联合清华大学深圳国际研究生院先进能源材料团队和中科院金属所先进炭材料研究部,成功研发出一种与金属锌兼容的低成本新型不可燃含水有机电解液。该研究成果《用于可持续锌电池的不可燃含水有机电解液》12月2日在线发表在《自然—可持续发展》。

目前,可充电水系锌电池因安全性高、资源丰富、成本低廉、环境友好等优点,在大规模储能领域展现出广阔的应用前景。然而,金属锌在负极/电解液界面处存在着严重的枝晶生长和腐蚀等问题,严重限制了水系锌电池的库伦效率和使用寿命,制约了高性能锌电池的产业开发和实际应用。

项目团队研发出了由水合四氟硼酸锌盐和乙二醇溶剂组成的新型电解液。作为阻燃剂的水合四氟硼酸锌盐赋予了电解液优异的不可燃特性。乙二醇的高沸点及其与盐中的水分子和四氟硼酸根阴离子间形成的丰富氢键网络使电解液兼具难挥发和宽温域(30℃ ~40℃)的特点。与此同时,水合四氟硼酸锌盐解离出的四氟硼酸根阴离子和水分子会进一步与金属锌发生反应,在锌负极表面原位形成氟化锌固态电解质界面层,有效地保护了金属锌负极,避免了由于锌枝晶刺穿隔膜以及锌与电解液间的腐蚀副反应导致的电池过早失效。

该电解液有效解决了金属锌负极在水系电解液中的枝晶、腐蚀等难题,同时巧妙克服了传统有机电解液成本与安全性难以兼顾的瓶颈,为开发新一代兼具高安全、低成本、高性能电池电解液提供了全新的思路,有望推动高性能锌电池的产业化应用。

天津大学化工学院博士后韩大量、博士生崔长俊为《用于可持续锌电池的不可燃含水有机电解液》共同第一作者,天津大学杨全红教授和翁哲教授、清华大学康飞宇教授为共同通讯作者。

《自然—可持续发展》同期配发专文评述,认为此工作利用廉价并环境友好的电解液解决了锌电池产业化进程中的几个关键问题,为构建可持续的未来提供了可靠又性价比高的电池解决方案。(受访者供图)

分享到:

关键字:锌离子电池

中国储能网版权说明:

1、凡注明来源为“中国储能网:xxx(署名)”,除与中国储能网签署内容授权协议的网站外,未经本网授权,任何单位及个人不得转载、摘编或以其它方式使用上述作品。

2、凡本网注明“来源:xxx(非中国储能网)”的作品,均转载与其他媒体,目的在于传播更多信息,但并不代表中国储能网赞同其观点、立场或证实其描述。其他媒体如需转载,请与稿件来源方联系,如产生任何版权问题与本网无关。

3、如因作品内容、版权以及引用的图片(或配图)内容仅供参考,如有涉及版权问题,可联系我们直接删除处理。请在30日内进行。

4、有关作品版权事宜请联系:13661266197、 邮箱:ly83518@126.com