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NNL開(kāi)發(fā)鋅金屬雙離子電池安全儲(chǔ)能且具成本效益

時(shí)間:2020-11-14 14:51來(lái)源:蓋世汽車新能源作者:Elisha

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（圖片來(lái)源：pv-magazine）

據(jù)外媒報(bào)道，科學(xué)家們利用新型雙離子化學(xué)制造出一款工作電池。比起現(xiàn)有鋰離子電池，該款電池可以避免使用許多稀有或昂貴的材料，而且起火的風(fēng)險(xiǎn)更低。同時(shí)，該款電池表現(xiàn)出良好的性能，并有若干性能有望進(jìn)一步改善。

在克服當(dāng)今鋰離子技術(shù)局限性的過(guò)程中，人們對(duì)雙離子電池的關(guān)注較少。在這種電池中，帶正負(fù)電荷的離子都能有效存儲(chǔ)能量。這類電池采用低成本和安全性材料，具有極強(qiáng)的高能量密度潛力，但在較高電壓下的穩(wěn)定性和電解液性能問(wèn)題是難以克服的挑戰(zhàn)。盡管如此，雙離子概念仍是科學(xué)家感興趣的領(lǐng)域，美國(guó)和德國(guó)團(tuán)隊(duì)聯(lián)手推出合作項(xiàng)目，或?qū)⑦M(jìn)一步推動(dòng)這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展。

在美國(guó)太平洋西北國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(PNNL)和德國(guó)明斯特大學(xué)(University of Münster)的領(lǐng)導(dǎo)下，研究團(tuán)隊(duì)制造出一種“鋅金屬水基雙離子電池”。該電池由鋅負(fù)極、天然石墨正極和濃縮雙氧水電解液組成。在測(cè)試過(guò)程中，這種電池表現(xiàn)出高達(dá)2.5V的電壓，在充放電電流為200mA/g的情況下，容量約為110mAh/g。當(dāng)電流達(dá)到5000 mA/g時(shí)，容量降至60mAh/g。經(jīng)過(guò)200次循環(huán)，電池仍能保持80%的初始容量。

該團(tuán)隊(duì)表示，從研究期間的其它發(fā)現(xiàn)可以看出，這種電池的性能有望得到進(jìn)一步優(yōu)化。PNNL的研究人員Ismael Rodriguez表示：“在研究過(guò)程中，我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)工作和計(jì)算機(jī)模擬，成功闡明負(fù)離子嵌入在水基體系石墨中的基本機(jī)制，為進(jìn)一步研究用于電網(wǎng)儲(chǔ)能的雙離子技術(shù)提供重要見(jiàn)解。”

研究團(tuán)隊(duì)相信，其實(shí)驗(yàn)原型可以開(kāi)發(fā)成為具有足夠能量密度的電池，即使不用于電動(dòng)汽車或其他較小的設(shè)備，也可用于電網(wǎng)級(jí)別的存儲(chǔ)應(yīng)用。“該系統(tǒng)顯然需要進(jìn)行優(yōu)化，但研究顯示這一高容量?jī)?chǔ)能系統(tǒng)極具發(fā)展?jié)摿Γ粌H具有安全性，而且成本效益高。”

(責(zé)任編輯：子蕊)

文章標(biāo)簽：儲(chǔ)能 NNL 鋅金屬雙離子電池

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