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圣保羅大學用水溶鹽電解液替代電池的有機溶劑 降低動力鋰離子電池成本

鉅大LARGE  |  點擊量:605次  |  2021年08月29日  

據(jù)外媒報道,巴西圣保羅大學化學研究所(theUniversityofS?oPaulo#39sChemistryInstitute,IQ-USP)的研究人員發(fā)現(xiàn),可以用高濃度的含水電解液,即水溶鹽電解液,替代汽車動力鋰離子電池和其他電化學裝置中的有機溶劑,而且此類電解液具有成本低、無毒性等優(yōu)點。


(:圣保羅大學)


研究人員表示:“水溶鹽電解液指的是極少量的水加高濃度的鹽組成的溶液,水的量剛好能夠溶解離子,促成溶劑的形成。與傳統(tǒng)處理辦法不同,該系統(tǒng)不含游離水。”此外,惟有由一個大的陰離子與一個小的陽離子組成的鹽分子才可被溶解。例如,雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰(CF3SO2NLiSO2CF3)、氯化鈉或食鹽都沒有用,因為它們的陽離子和陰離子大小相近。


由于此種高濃度的溶液中沒有游離水,電解水分析成氫和氧就會變得更加困難,因此,盡管該系統(tǒng)不含水,該溶液的電化學穩(wěn)定性依然很高。


綜上所述,此種基于高濃度水溶鹽溶液的創(chuàng)新技術比將鹽溶解于有機化合物的傳統(tǒng)技術更具分明優(yōu)點,不過,水溶鹽電解液技術的使用也面對著挑戰(zhàn)。

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首先,此種溶液幾乎不含水,因而吸濕能力很強,會吸收空氣中的水分,從而改變了含水量。其次,此種濃度超高的水溶液具有很強的腐蝕性。


其實,有機溶劑也具有吸收環(huán)境中水分的特性,這也是為甚么傳統(tǒng)電池非得有屏障的原由之一。不過,腐蝕性是此種溶液的一大缺點,因為目前鋰離子電池中的有機溶劑,在很大程度上,并不會攻擊電池唯一的金屬部件——電極。


不過,研究人員表示,不應高估水溶鹽電解液的這個缺點,畢竟,幾十年來,腐蝕性都是一個緊要問題。今朝,研究人員了解要怎么樣改進集電器,并進行一些調整,就不會很難克服水電池的腐蝕問題。


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