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NNL開發(fā)鋅金屬雙離子電池 安全儲能且具成本效益

時間:2020-11-14 14:51來源:蓋世汽車新能源 作者:Elisha
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（圖片來源：pv-magazine）
 
      據(jù)外媒報道，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)險更低。同時，該款電池表現(xiàn)出良好的性能，并有若干性能有望進一步改善。
 
      在克服當(dāng)今鋰離子技術(shù)局限性的過程中，人們對雙離子電池的關(guān)注較少。在這種電池中，帶正負電荷的離子都能有效存儲能量。這類電池采用低成本和安全性材料，具有極強的高能量密度潛力，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，美國和德國團隊聯(lián)手推出合作項目，或?qū)⑦M一步推動這項技術(shù)的發(fā)展。
 
      在美國太平洋西北國家實驗室(PNNL)和德國明斯特大學(xué)(University of Münster)的領(lǐng)導(dǎo)下，研究團隊制造出一種“鋅金屬水基雙離子電池”。該電池由鋅負極、天然石墨正極和濃縮雙氧水電解液組成。在測試過程中，這種電池表現(xiàn)出高達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)電流達到5000 mA/g時，容量降至60mAh/g。經(jīng)過200次循環(huán)，電池仍能保持80%的初始容量。
 
      該團隊表示，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一步優(yōu)化。PNNL的研究人員Ismael Rodriguez表示：“在研究過程中，我們通過實驗工作和計算機模擬，成功闡明負離子嵌入在水基體系石墨中的基本機制，為進一步研究用于電網(wǎng)儲能的雙離子技術(shù)提供重要見解。”
 
      研究團隊相信，其實驗原型可以開發(fā)成為具有足夠能量密度的電池，即使不用于電動汽車或其他較小的設(shè)備，也可用于電網(wǎng)級別的存儲應(yīng)用。“該系統(tǒng)顯然需要進行優(yōu)化，但研究顯示這一高容量儲能系統(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)
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