美国伦斯勒理工学院(Rensselaer Polytechnic Institute)的工程师,选用水溶液电解质出产电池。比起传统有机电解质,新电池更安全、性价比更高、功能杰出。
(图源:RPI官网)
盖世轿车讯 现在,大多数手机、笔记本电脑和电动轿车,选用锂离子电池供给动力。跟着充电速度越来越快,功能要求渐渐的升高,这些电池的价格也渐渐变得贵,并且愈加易燃。据外媒报导,美国伦斯勒理工学院(Rensselaer Polytechnic Institute)的工程师,选用水溶液电解质出产电池。比起传统有机电解质,新电池更安全、性价比更高、功能杰出。
在电池内部,正极和负极两个电极浸在液体电解质中。电池充放电时,液体电解质就会传导离子。水溶液电解质因不可燃性而备受重视。并且,在制作过程中,与非水电解质不同,水溶液电解质不易受水分影响,更便利操作,本钱更低。关于这种资料来说,最大的应战在于怎么坚持功能。“假如你对水溶液施加太多电压,它就会电解,分解成氢和氧。”伦斯勒的机械、航空航天和核工程讲座教授Nikhil Koratkar表明,“通常情况下,这种资料的电压窗口十分有限。”
在本项研讨中,Koratkar及其团队,运用一种特别的水溶液电解质,即water-in-salt电解质,该电解质不易发作电解。一起,研讨人员选用锂锰氧化物做正极,用铌钨氧化物做负极。据Koratkar介绍,铌钨氧化物是一种杂乱的氧化物,曾经从未发现使用于水系电池中。“事实证明,氧化铌钨的单位体储蓄能体现杰出。从体积方面看,这是迄今为止体现最好的水系锂离子电池。”
据介绍,氧化铌钨的分量和密度相对较大,所以,根据质量的储能才能挨近平均水平;因为铌钨颗粒在电极中细密堆积,根据体积的储能才能适当高。这种资料的晶体结构,为锂离子供给通道,使离子快速分散,因而能够快速充电。
Koratkar表明,新电池充电速度快,并且单位体储蓄电量大,这在水系电池中很稀有。关于新式使用来说,如便携式电子设备、电动轿车和网格存储,在有限的体积中尽可能多地存储能量,这一点至关重要。