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得克萨斯大学奥斯汀分校开发新电解质 促进钠硫电池应用

盖世汽车 Elisha 2021-12-08 09:00:54

盖世汽车讯 与锂和钴相比,钠和硫的成本更低,储量更丰富,而且更具可持续性,是极具吸引力的未来电池生产材料。过去二十年,研究人员一直致力于制造室温钠基电池,以替代锂离子电池。然而,穿梭效应等技术障碍制约了钠硫电池的发展。

据外媒报道,得克萨斯大学奥斯汀分校(UT Austin)的研究人员调整电解质构成,促进离子在正负极之间来回移动,从而提升电池的充放电性能。在此项研究中,研究人员解决了钠电池中的常见问题,即负极上生长枝晶,这可能导致电池迅速退化、短路,甚至着火或爆炸。

在以往的钠硫电池电解质中,由硫形成的中间化合物会溶解在液体电解质中,并在电池的两个电极间移动。这种穿梭效应可能导致材料损失、组件退化和形成枝晶。

研究人员发明了一种电解质,可以防止硫溶解,从而解决穿梭和枝晶问题。这使电池的使用寿命更长,经过300次充放电循环,仍表现出稳定的性能。研究人员Amruth Bhargav表示:“往水中加入大量糖,会变成糖浆,并不是所有的东西都会溶化。研究人员希望获得这种半溶解状态。”

研究人员按照类似思路设计新的电池电解质,用一种惰性的非参与溶剂稀释浓缩的盐溶液,这种溶剂可以保持“半溶”状态。研究发现,这种电解质可以防止电极上发生不必要的反应,从而延长电池寿命。

研究人员计划,在此项突破的基础上,用更大的电池进行测试,以确定这项技术是否可用于电动汽车,以及存储风能、太阳能等可再生资源。