青岛日报社/观海新闻9月4日讯 日前,中国科学院青岛生物能源与过程研究所在锌/石墨双离子电池领域取得重要进展,保证了锌/石墨双离子电池具有良好的倍率性能和安全性能。
石墨正极具有成本低、环境友好的特性,而锌负极具有体积能量密度高、储量丰富、锌沉积/溶解过电位低等优点,因此结合锌负极与石墨正极各自优点的锌/石墨双离子电池在电网规模储能上具有良好的应用前景。
此前,青岛能源所仿生与固态能源系统研究组的崔光磊和赵井文成功构建了基于锌负极和石墨正极的锌/石墨双离子电池,具有良好的充放电和功率密度。然而,由于阴离子嵌入/脱出石墨的电位较高,导致电解质发生部分氧化分解,这限制了该电池的库伦效率和循环寿命。
近日,该研究组解决了这一问题。研究组利用二价锌离子易与阴离子形成缔合离子对的特点,在电解质中通过引入具有强供电子能力的溶剂,将阴离子以缔合离子对的形式“束缚”在溶剂化区域中,降低了氧化稳定性较差部分的浓度。
测试结果表明,这种调控策略可使锌/石墨双离子电池能在高截止电压下充放电循环1000次。此外,引入溶剂后的电解质仍然保持较高的离子电导率,并具备阻燃性能,这也保证了锌/石墨双离子电池具有良好的倍率性能和安全性能。(青报全媒体记者 耿婷婷 通讯员 陈政)
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