锌电池因容量大、锌含量高、环境友好等优点受到越来越多的关注。当考虑到水溶液电解质时,锌电池为当前锂离子电池面临的安全隐患和经济挑战提供了一个有前景的解决方案。
然而,目前可用的水溶液锌电解质远非理想。由于锌阳极的可逆性差和阴极的溶解,水浸锌电池一直在努力解决性能快速下降的问题。
中科院青岛生物能源与过程技术研究所(QIBEBT)的崔光磊教授领导的研究小组提出了一种新型的水电解质,称为水合共晶电解质,以确保水锌电池的更好性能。亚博老虎机网登录这项研究发表在焦耳7月1日。
以水合锌盐(Zn(ClO))为偶联剂制备了新型水电解质4)2h·62O)只与中性配体(琥珀腈,SN)。
“水阳离子锌物种和相应的水分子的配位被重组。SN进入Zn的一次溶剂化壳层2+,而所有的水分子都有助于共晶结构的形成,并保持在金属配位球内,该研究的共同通讯作者、QIBEBT的赵景文博士说。
这就是为什么水合共晶电解质的电化学行为与传统的水溶液电解质不同。水合共晶电解质从正极和阴极两方面都非常适合于有机锌电池。
"众所周知,高氯酸盐阴离子是活性的,易在水溶液中分解,”崔说。“然而,由于锌被抑制了2+- h2O相互作用时,普遍接受的非理想高氯酸盐阴离子可以稳定在共晶网络中。
由于水合共晶电解质中丰富的分子间相互作用,即使在-20℃下也能获得稳定的低温操作。
这项研究提供了一种简单而有前途的方法来驯服多价电解质结构,以创造长寿命的可充电水电池。