功能性水凝膠電解質問世 有助開發可充電水系鋅離子電池

來源:互聯網 2022-02-24 11:31中投網 A-A+

  記者2月21日從中國科學院合肥物質科學研究院了解到,該院固體所能源材料與器件研究部胡林華研究員團隊,與石家莊學院季登輝教授合作,開發出一種機械性能優異、離子電導率高、具有寬操作溫區(-20℃—60℃)的功能性水凝膠電解質,并研究了其在水系鋅離子電池中的應用性能,相關研究成果日前發表在國際知名期刊《化學工程雜志》上。

  水系鋅離子電池具有安全、成本低、環保、電化學特性優異等特點,被認為是很有前途的儲能器件。然而,該類電池常用的液體電解液具有析氫析氧等副反應,同時還具有較差的高低溫性能和泄露的危險。凝膠電解液是由水和聚合物基質組成的網絡結構體系,既能抑制副反應的發生,也能防止泄露,是很有發展前景的水系電解質。

  基于此,研究團隊開發了這種功能性水凝膠電解質。由該水凝膠電解質制備的鋅離子電池具有超過3000小時的穩定循環性能、優異的電化學性能和庫倫效率達到99.5%的高可逆的鋅嵌入/脫出。在-20℃—60℃的溫度條件下,具有很好的穩定性。此外,這種功能性水凝膠電解質具有很好的拉伸、扭曲、壓縮和吸附性能,使得其具有制備柔性儲能器件的潛力。以此水凝膠電解質為基礎制備的柔性軟包電池,具有很好的機械穩定性,在不同的彎曲角度下仍能保持穩定的電壓和容量。

  這種功能性水凝膠電解質為開發高性能可充電水系鋅離子電池提供了一種很有前景的策略。

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