不含金属的电池可持续的和可负担得起的网格增加希望

根据KAUST研究人员,可充电电池,使用铵阳离子电荷载体可以提供环保和持久metal-ion-based电池的替代品。

锂离子电池和其他金属离子电池储能的首选类型。由于其高能量密度和多功能性,他们是在便携式消费电子产品和电动汽车行业领导者。

然而,有限的和消耗的资源使用的金属离子电解质来源于威胁他们的长期可用性。例如,他们的可燃性和毒性可能危害人类健康和环境。

由于轻量级的、简单的合成和易于回收这些阳离子,曾多次尝试创建ammonium-ion-based电池解决可持续性和环境问题。

电池操作的能力在他们的最大容量是有限的铵阳离子的倾向还原成氢和氨在低操作的潜力。此外,他们很难融入电极材料,因为他们很容易溶解在电解质。亚博网站下载

博士后——赵,扎马Alshareef,和同事能够创建一个高效的电池不含金属的结合ammonium-cation-containing电解质与电极的碳。据赵,有机半导体阳极是便宜的,可持续的,由石墨制成的。

科学家们发明了一种“dual-ion”电池使用方法离子负电荷铵阳离子载体,利用石墨的可逆地容纳这些阴离子在层的能力。

当电池充电时,阳离子和阴离子都同时插入到适当的电极,当电池放电时,它们释放到电解液。

这使本研究有别于其他研究,根据赵。

我们设计了一个抗氧化和电解液antireductive通过筛选一系列溶剂耐高电压和减少也考虑其稳定性。

今天下午赵,博士后研究员,阿卜杜拉国王科技大学亚博老虎机网登录

而其antireductive对应创建了一个溶解球体周围的阳离子参与阳极反应,抗氧化溶剂主要溶剂化离子参与阴极反应。

赵说:“这个配置对电池稳定性是至关重要的”。

记录操作2.75伏特的电压,电池比ammonium-ion-based类似物目前市场上。

”现在可以开发高能非金属离子电池能够与金属离子电池竞争进一步表示,“赵。

该集团目前专注于性能改进接近大规模应用。

赵进一步补充道,“我们正在探索阳极材料更高的能力,这对提高能量密亚博网站下载度是至关重要的”。

Alshareef的团队创造廉价的锂离子电池替代品,尤其是对电网存储。

最终完全脱碳网格,电池成本必须显著下降。

扎马Alshareef,教授,材料科学与工程,阿卜杜拉国王科技大学亚博老虎机网登录

这些费用可以减少使用非金属电荷载体代替锂,如铵离子。

期刊引用:

赵、Z。et al。(2022)2.75 V氨dual-ion电池。《应用化学国际版。doi: 10.1002 / anie.202212941。

来源:https://discovery.kaust.edu.sa/en