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    美国芝加哥大学研究人员使用无溶剂无机熔盐制造出高能量密度、安全电池

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    勤奋达人

      在过去的几十年里,手机、笔记本电脑和其他个人设备的蓬勃发展均得益于锂离子电池,但随着气候变化,要求为电动汽车和电网规模的可再生能源储存提供更强大的电池,锂离子技术可能已经不再够用。

    美国芝加哥大学研究人员使用无溶剂无机熔盐制造出高能量密度、安全电池

      锂金属电池(LMBs)的理论容量比锂离子电池大一个数量级,但它有个致命的缺点——“易燃易爆炸”。

      近期,美国芝加哥大学的研究人员解决了这个存在数十年的问题,他们使用无溶剂的无机熔盐来制造高能量密度、安全的电池,为电动汽车和电网规模的可再生能源存储开辟了新的可能性。最新研究结果已于近期发表在了《物质》杂志上。

      研究人员数说:“我们已经开发出一种不易燃、不挥发的安全系统,它实际上可以将能量密度提高2倍(与锂离子相比)。”

      传统的锂金属电池依赖于将锂盐溶解在溶剂中制成的电解质。这些挥发性、易燃的溶剂引起了这些安全问题。

      为了解决这个问题,研究人员尝试了不同的溶剂,或者修改了盐的浓度。这样的尝试一直存在一种取舍:使用固态无机物作为电解液的电池更安全,但使用液体电解液的电池更强大。结果要么是不安全的电池,要么是没有达到锂金属电池巨大理论能力的电池。

      于是,该团队此次采取了一种新颖的方法。他们通过熔化而非溶解锂盐来使其成为液体。这就需要创造一种在低温下熔化的新盐成分。挑战在于达到锂盐熔化的温度,但电池其他部分的锂金属却不会熔化。

      需要了解的是,纯氯化锂的熔点在600°C以上,锂金属的熔点在180°C,这意味着任何有用的熔盐电解质都必须具有低得多的熔点。于是,研究团队创造了一种在45℃熔化的盐,获得了一种可以在80℃—100℃下安全运行的强大电池。

      研究人员说:“这是一个处于中间的最佳位置,既能保持所有的安全优势,又能在液体温度下运行。”

      下一步,该团队将继续研究熔点更低的盐成分,最终目标是制造出在室温下安全运行的强大锂金属电池。

      “你怎么能把温度降到25°C或30°C?从研究和应用的角度来看,这是非常令人兴奋的。我们有机会创造一种非常有影响力的电池,有助于解决能源存储这一关键的全球挑战。”他们说。

      来源:财联社

      作者:黄君芝

      

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