专家设计Water-in-Ionogel电解质盐浓度较低,运行电压高

研究人员中国科学院欧洲杯线上买球上海陶瓷研究所提出了一种新的“water-in-ionogel”水性聚合物电解质的低温操作,允许相对较高的操作电压高H₂O含量和低盐浓度。

这项研究结果发表在《华尔街日报》细胞物理科学报告欧洲杯线上买球。

电动汽车和灵活的电子产品进入了一个快速发展的新阶段,需要一个高能的发展,安全、长效电池,可以承受弯曲、冲击或淹没在水中,同时保持电化学性能。

由于其固有的安全、成本低、无毒性、不易燃的水电解质的水溶液可充电钠电池吸引着大量的能源存储系统的兴趣。

传统“water-in-salt”与高度集中的氟盐和molecular-crowding电解质水溶液电解质通过围水分子在一个拥挤聚乙二醇(PEG)的网络差低温性能由于盐析凝固点高,低温和缓慢的电荷传输动力学electrolyte-electrode界面层。

在当前的研究中,水在共聚挂钩派生聚(乙二醇)甲基醚甲基丙烯酸酯(PEGMA)和双酚A乙氧基化物利用开发交联凝胶(讲坛),从而生成一个防冻固态电解质通过改变氢键。

此外,碳酸氟乙烯树脂,添加了一个常见的电解质添加剂,PEGMA-BEMA系统形成地……F键,削弱H-bond网络在水溶液中。这减少了冰点,形成固体电解质界面离子扩散在低温下。

据科学家说,聚合物水钠-全细胞和一个硬碳锰基阴极和阳极可以提供很高的能量密度。

值得注意的是,环保水性聚合物电池可以free-sealed创建一个超薄,电池能够承受恶劣的条件像光弯曲,削减,浸泡在水或纵火。

这项研究是第一个试图创建一个高压水电解质为低温操作。

科学家打算工作在提高电压窗口和运输water-in-ionogel电解质的特点在未来实现负担得起的,长期的能源储存在零下的温度中,或在水中。

期刊引用:

荣,J.-Z等。(2022)free-sealed高压水聚合物钠电池使操作在−25°C。细胞物理科学报告欧洲杯线上买球。doi.org/10.1016/j.xcrp.2022.100805。

来源:https://english.cas.cn