大連化物所開發出耐低溫水系鋅基電池電解液

2020-09-14 大連新聞網

通訊員 常娜娜

大連新聞傳媒集團記者 盧真珍

本報訊 近日，中國科學院大連化學物理研究所李先鋒研究員、張華民研究員領導的團隊，在低溫水系鋅基電池電解液研究方面取得新進展，開發出了一種耐低溫、經濟、安全、環保的水系鋅基電池用混合電解液。

水系鋅基電池具有安全性高、成本低、能量密度高等優點，在可攜式電子設備、電動汽車和大規模儲能領域具有廣闊的應用前景。然而，由於水系鋅基電池的鋅負極一側會產生鋅的不均勻沉積，導致鋅枝晶的生長與脫落，從而影響鋅基電池的循環穩定性。此外，由於水系電解液離子傳導率隨著溫度的降低而急劇下降，使得該體系電池在低溫下無法運行，大大限制了水系鋅基電池應用範圍。

此次，化物所新開發的電解液由水、乙二醇和硫酸鋅組成，在低溫下具有較高的離子傳導率。同時，鋅離子-乙二醇溶劑化作用可提高鋅沉積/溶解的可逆性，改善鋅負極的沉積形貌。研究還發現，採用該混合電解液構築的鋅離子混合超級電容器和鋅離子電池在-20℃均展現出高能量密度、高功率密度和長循環壽命的特點。此外，調控混合電解液不同配比，可以使其能夠耐受不同程度的低溫，實現在不同環境下的使用。此項研究工作對低溫儲能器件電解液的設計具有重要指導意義。

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