2020年2月3
澳大利亚研究人员开发了一种适用于钾和钾离子电池的新型不燃电解质。这种电解液可以用于复杂的能量存储系统，远远超过锂技术。
图片来源:©Wiley-VCH, Angewandte Chemie。
在《应用化学》杂志上，研究人员描述了最新的电解质使钾和钾离子电池更安全，也可以在低浓度下运行，这是商业应用的必要条件。电解液是基于有机磷酸盐的。
尽管锂离子技术继续在储能应用领域占据主导地位，但它也存在先天缺陷，比如环境问题、价格和电解质的可燃性等。
因此，在最先进的技术中，研究人员正在用相对便宜和更丰富的离子取代锂离子，例如钾离子。但是钾和钾离子电池也存在安全问题，这类电池的非易燃电解质目前还没有。
材料科学家郭在平和她来自澳大利欧洲杯足球竞彩亚卧龙岗大学的研究小组现在发现了一种新的解决方案。科学家们创造了一种基于阻燃材料的电解质，并对其进行了改进，以应用于钾电池。
研究人员写道，除了提供不可燃性外，这种电解质还可以在适合商业应用的浓度下用于电池。
在这种创新的电解质中，唯一的溶剂成分是磷酸三乙酯。这种物质被称为阻燃剂。尽管已经在锂离子电池中测试过磷酸三乙酯，但只有在这种物质的极端浓度下才能提供足够的稳定性，以延长操作时间。但这些浓度对于大规模应用来说是非常高的。
电池行业需要稀电解质，这不仅是成本效益，而且还能保证更好的性能。然而，该研究的作者报告说，通过利用钾离子，浓度可能会降低。
研究人员将磷酸盐溶剂与常见的钾盐混合，最终得到了一种不易燃的电解质。这一过程也使组装的电池浓度稳定循环，从0.9到2摩尔每升。这种集中度适用于更大规模的应用——例如，在智能电网应用中。
根据研究作者，形成稳定和均匀的界面层之间的固体和电解质是必不可少的性能。
研究人员可视化了这个界面层，它保证了电极的可操作性，但只与磷酸盐电解质。
传统的碳酸盐岩电解质不能形成这种界面层。此外，研究作者报告了优良的循环稳定性，而传统的碳酸基电解质在相同的条件下分解。
郭和她的研究小组展示了一种新型的无机磷酸盐电解质如何使复杂的钾离子电池更安全。研究人员还提出，阻燃电解质可以进一步开发，并可用于设计其他类型的非易燃电池系统。
来源:https://www.wiley.com/