通过低成本无机室温熔融盐电解质改善电池

杂志上发表的论文ACS应用能源材料欧洲杯足球竞彩报道了低成本的无机室温熔融盐电解质的发展，并具有改进的电化学窗口，以设计更安全，更高效的锂离子电池。这项研究是由中国惠宗科学技术大学的团队进行的。欧洲杯线上买球

学习：室温熔融盐”基于高速和高热稳定性混合液/na-ion电池的聚合物电解质图片来源：沉浸图像/Shutterstock.com

应对人为气候变化的挑战

常规化石燃料的能源发电散发出大量有害温室气体，这些气体被认为是全球温度升高的主要驱动力。极端天气事件，更激烈的野火，增加了世界海洋的酸化以及生物多样性的丧失都与人为气候变化有关。

社会和工业的电气化已被强调为解决人类工业活动问题并保持全球温度在国际商定的限制内的中心战略。近几十年来，已经开发了可再生能源产生的技术，例如光伏太阳能电池，风能和水力发电，生物燃料，碳捕获和储存以及清洁，可持续的储能技术。

改善锂离子电池

锂离子电池是驱动全电气化的关键技术。这些设备具有长期循环寿命和高能量密度的好处，但是使用非水电器的锂离子电池持续存在严重的安全问题。因此，近年来已经广泛探索了水解物，尤其是在大规模的固定储能应用中。

狭窄的电化学窗口会阻碍水电器，从而限制其能量密度。为了克服这个问题，Suo等人于2015年开发了盐中的电解质。这些电解质的电化学窗口达到了〜3.0V。但是，本研究中开发的过程涉及使用锂盐，这可能具有腐蚀性和昂贵，这在安全性和成本上带来了严重的问题。

开发RTMS电解质

作者先前对室温熔融盐（RTMS）电解质的发展进行了研究，该研究表现出了有利的结果。该低成本电解质由纳米组成₃和lino₃.3H₂O和团队将这种新颖的RTMS电解质结合在混合锂钠离子电池中。

该研究产生了一个水溶液，其电化学窗口扩展为〜3.1V。这主要是由于水活性降低而引起的。水解在新型电解质中被抑制。然而，凝固和离子迁移率丧失是由于电化学过程中晶体水的损失引起的。由于动能的增加，这也发生在升高的温度下。锂离子的释放是通过NO之间的强键来促进的₃^-和na⁺离子。

研究

这项新研究改善了作者在RMTS电解质的先前工作。作者已基于RMT掺入了亲水性聚合物电解质。通过纳入该元素，抑制了结晶的水损失和氢的演化。先前的工作证明了水凝胶中聚合物 - 水相互作用的好处，这些材料中聚合物链周围的水分子动力学降低。欧洲杯足球竞彩水分子与聚合物基质紧密结合。

电子束照射用于在电解质材料中提供快速聚合。在此过程中，通过高能电子照射与材料中的物质的相互作用来开始聚合。分子被电子束电离和激发。电子束聚合提供了快速的交联而无需发起人，这比诸如UV辐照聚合物等过程具有显着优势。

将RTMS与甲基丙烯酸聚合物结合使用，以创建新型的柔性RTMS聚合物电解质。选择PEGDMA作为聚合物基质的单体。BEMA被用作交联剂，HMPP用作光吸剂。材料中的亲水基团固定并稳定了水分子，从而减少了水活性，从而扩大了新型电解质的电化学窗口。

除了在室温下扩大的电化学窗口外，电解质还具有高离子电导率。新型电解质的电化学性能非常有利，容量很高，容量在100个周期内具有85％的能力。

通过掺入聚合物材料，增强其高温性能，高容量和容量在60°C的一百个循环中，高容量和容量保持率为92％，从而提高了热稳定性。电解质具有100％的库仑效率。

总之

该研究报道了在高温下的能量密度提高，出色的速率和高性能的上级低成本混合RTMS聚合物电解质的发展。与常规的锂离子电池相比，该电解质本质上更安全。这项研究对制造可靠，稳定，安全和高效的可穿戴设备以及大规模的固定储能应用具有好处。

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进一步阅读

Wang，Z等。（2022）“室温熔融盐”的基于高速和高热稳定性混合液/na-ion电池的聚合物电解质ACS应用能源材料欧洲杯足球竞彩[在线] pubs.acs.org。可用网址：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsaem.2c00483

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