张立群院士/周伟东教授在Nature Sustainability上发表新研究成果,探讨可回收的宽电化学窗口聚合物包水电解质的潜力与挑战

2024-04-21 生活常识 关注公众号
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话容量”为题发表在《美国化学会学报》上。摘要:研究人员发明了一种新型的聚合物包水型电解质,能够最大限度地提高水的用量,同时保持良好的电化学窗口,可在较高负极负载下稳定循环。这项技术的实现基于聚丙烯酰胺网络,能固定并驯服活性水分子,从而实现对锂离子电池性能的影响较小。该电解质的制备过程简单、成本低且易于重复使用,具有很大的推广潜力。 关键词:聚合物包水型电解质;水性电池;锂离子电池;LiTFSI;正负极负载;高离子浓度
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话容量:新型聚合物包水型电解质的发现
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近年来,电池技术的发展引起了广泛关注,尤其是锂离子电池作为未来新能源汽车和电子设备的重要电源之一,其性能对于推动社会进步有着重要影响。然而,锂离子电池的理论性能往往受到能量密度、循环寿命和充电效率等多方面因素的影响,这使得如何进一步优化电池性能成为研究的重点。近期,一项由美国化学会主办的研究报告指出,研究人员开发出一种新型的聚合物包水型电解质,能够在最大限度地提高水的用量的同时保持良好的电化学窗口,可在较高负极负载下稳定循环。
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这种新型电解质的研发主要基于聚丙烯酰胺网络,这是一种常用的强电解质材料。通过固定并驯服活性水分子,使其成为电极材料的一部分,从而实现了对锂离子电池性能的影响较小的目的。这种电解质的制备过程简单、成本低且易于重复使用,具有很大的推广潜力。
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研究者发现,这种新型聚合物包水型电解质在使用过程中无需添加其他化学品,即可满足不同环境下对电荷转移的要求。此外,它还可以用于制作各种类型的电池,包括锂离子电池、燃料电池等,从而广泛应用于各个领域。
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该电解质的研究不仅有助于提高电池性能,也为解决电池储存问题提供了新的思路。由于包水型电解质可以将水分封在电解质内部,因此,它可以在低温条件下保持较长时间的储存能力,这对于需要长距离运输或者低温环境下的锂电池有着重要意义。
总的来说,这种新型聚合物包水型电解质的研发不仅解决了当前锂离子电池面临的诸多问题,也为未来的电池技术发展开辟了新的道路。我们期待这项技术在未来能够得到更深入的应用,并取得更多的突破。
(注:本文是对已公开报道的科研成果进行概括性的介绍,可能存在一定的信息准确性,具体情况请参阅相关论文和报告。)

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