2020年10月13日
为我们的电子设备和电动汽车提供动力的锂电池具有许多缺点。电解质 - 使电子和正电荷在电极之间移动的介质是一种易燃液体。
更重要的是，它们由锂制成的是有限的资源，它是主要地缘政治问题的重点。日内瓦大学（Unige）晶体学专家已经开发了一种在室温下运行的不可燃料的固体电解质。它运送钠（在地球上到处都可以发现 - 而不是锂。这是一种获胜的组合，也意味着可以制造功能更强大的电池。
这些“理想”电池的特性将基于电解质的结构，该结构是由硼和氢组成的液压剂。Unige研究小组在期刊上发布了一个真正的工具箱细胞报告物理科学亚博老虎机网登录包含制造用于电池开发人员的固体电解质的策略。
储存能源的挑战是可持续性倡议的巨大。的确，不散发温室气体的电动汽车的开发会取决于强大，安全的电池的存在，就像可再生能源的开发（太阳能和风能）取决于储能能力一样。锂电池是当前应对这些挑战的答案。
不幸的是，锂需要液体电解质，如果泄漏，它们具有高度爆炸性。“更重要的是，锂在地球上到处都找不到，它会产生与周围石油相似的地缘政治问题。钠是替代它的好候选者，因为它具有接近锂的化学和物理特性，并且在任何地方都可以找到”Fabrizio Murgia认为，Unige科学学院的博士后研究员。亚博老虎机网登录
温度太高
这两个元素 - 钠和锂在元素周期表中彼此靠近。“问题是钠比堂兄锂更重。这意味着它在电池电解质中遇到困难”，在Unige的博士后研究员和研究的第一作者Matteo Brighi补充说。
因此，需要开发能够运输阳离子（例如钠）的电解质。在2013年和2014年，日本和美国研究小组在120°C以上的钠导体确定为良好的钠导体。乍一看，这是日常使用电池的温度过高……但是日内瓦实验室的天哪！
由于在氢存储等应用中使用的水合物数十年的专业知识，日内瓦晶体学家着手致力于降低传导温度。“我们获得了与电池兼容的出色特性，我们获得了非常好的效果。我们成功地将水解物作为电解质从室温到250摄氏度，而没有安全问题。此外，它们可以抵抗更高的潜在差异，这意味着电池可以存储更多的能量”。，连续的Radovan Cerny，Unige的晶体学实验室和项目负责人的教授。
解决方案：疾病
晶体学 - 矿物学，物理和化学之间位置的亚博老虎机网登录科学 - 用于分析和了解化学物质的结构并预测其特性。多亏了晶体学，可以设计材料。亚博网站下载正是这种晶体学方法用于实施基于日内瓦研究人员的三人组发表的制造策略。
“我们的文章提供了可用于创建和破坏水合体的结构的示例”，默吉亚说。液压物的结构允许硼球和负电荷的氢出现。这些球形空间留出足够的空间，可以使阳性钠离子通过。“尽管如此，由于负电荷和正电荷相互吸引，我们需要在结构中产生混乱，以破坏水合物并允许钠移动”，继续布里格。
该文章是为电池开发人员设计的工具包。它应该引起新一代的电池，这些电池更稳定，更强大。瑞士拥有真正的专业知识的家园，这要归功于Unige和Empa在Dübendorf之间的密切合作。这两个机构目前正在努力创建一个固体的4V钠电池，这将比2019年发布的3 V强大。“瑞士制造”产品！
来源：http://www.unige.ch/