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"水中高浓度盐"电池预示了更绿色安全的电能存储

2015-12-07 John IntelligentThings

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马里兰大学设计的新电池,使用了高浓度的在水中的锂盐,创造了高电压,绿色,安全的智能电网的能量存储以及中央安全应用。

(图片来源于: Lukasz Pajor/)


马里兰大学的科学家们已经使用了水中的高浓度盐,创造安全,绿色电池,可以在从大规模的电网到宇宙飞船,以及起搏器的任何东西中使用。


今天,许多电池被设计成,在第一次充电中,它们的携带能量的电解质在阴极附近分解,并且被叫作“固体电解质相间 ”(SEI)的那层,是电绝缘的,但是仍然允许离子通过。


SEI让电池在更加高的电压下操作,以及更慢的自放电。它十分重要,所以商用的锂电池包含它,甚至这意味着使用电池中更加易燃的电解液(在罕见的情况下)很快的过热。更加安全的选择,是使用基于水的电极,已经进行了商用,因为目前没有SEI能够形成这样的一个媒介。


但是现在,研究人员Chunsheng Wang, Kang Xu以及他们的团队第一次设计了在一个水单元中的SEI,这样可以提供一种安全以及绿色的电池。




科学家们开始盐水电池的想法,但是使用仔细挑选的锂盐,将这个概念带向极致,并且构建了基于水的电极,水和盐的比例相差悬殊(因此得名“水在盐中”)。高浓度盐,接近饱和的水平,意味着SEI可以形成,将这种电池的最高电压从1.23 V 提高到3 V左右。


Wang以及团队的电池在2.4V电压下测试,燃料电池的能量密度大约100 Wh /公斤,并且持续大约1千次充放电循环。这个是值得在注意的,因为水电池以前只有依赖电压和能量密度的代价,完成高的循环稳定性。


还需要进行更多的研究,但是使用非易燃的电极有可能减少制造成本,以及提高电池的再循环能力。潜在的应用包括更便宜和安全的电能存储,或者提供有限空间里更安全的能量资源,例如飞机、宇宙飞船或潜艇。


该研究的进展更详细地发表在自然杂志上。




文章来源于: Gizmag.com,

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编译: IntelligentThings





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