美國研究人員發(fā)現(xiàn)新型電解質(zhì)材料 或?qū)崿F(xiàn)更高效的鋰硫電池

本文轉(zhuǎn)自蓋世汽車網(wǎng)

美國研究人員發(fā)現(xiàn)新型電解質(zhì)材料 或?qū)崿F(xiàn)更高效的鋰硫電池

蓋世汽車訊 據(jù)外媒報(bào)道，如今，消費(fèi)電子產(chǎn)品和電動(dòng)汽車都主要使用鋰離子電池，不過，科學(xué)家們也在尋找新的化學(xué)物質(zhì)，以提升電池的能量密度和性能，使此種電池能夠超越傳統(tǒng)的鋰離子電池。

（圖片來源：美國能源部阿貢國家實(shí)驗(yàn)室）

其中一種電池為鋰硫電池，與傳統(tǒng)的石墨/金屬氧化物鋰離子電池相比，此種電池能量密度更高、成本更低。不過，此種電池內(nèi)部發(fā)生的寄生反應(yīng)會(huì)損害其性能，阻礙其高效循環(huán)。

現(xiàn)在，美國能源部阿貢國家實(shí)驗(yàn)室（U.S。 Department of Energy‘s Argonne National Laboratory）的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種電解質(zhì)材料，可以降低此種寄生反應(yīng)的頻率，為研發(fā)更高效的鋰硫電池鋪平道路。

當(dāng)給鋰硫電池充電時(shí)，經(jīng)常會(huì)發(fā)生一種無可避免的副反應(yīng) -鋰多硫化物穿梭。當(dāng)電池放電時(shí)，硫化鋰會(huì)在陰極上轉(zhuǎn)化為硫，但是有些尚未完全氧化的鋰硫化合物會(huì)在陰極中溶解，進(jìn)入到電池中分隔兩個(gè)電極的液體區(qū)域 – 電解液中。

此時(shí)，鋰硫化合物會(huì)在陽極上擴(kuò)散并還原，在陰極上氧化。這個(gè)過程會(huì)一遍又一遍的重復(fù)，浪費(fèi)電池的電量。

引發(fā)多硫化物穿梭的很大一部分原因是多硫化物很容易溶解在一種電解液中，此種電解液由二氧戊環(huán)（DOL）和二甲氧基乙烷（DME）化合物混合而成。研究人員表示：“我們需要同時(shí)解決兩個(gè)問題 – 使其同時(shí)具備低溶解度和高導(dǎo)電性?！?/p>

據(jù)研究人員所說，在過去五年左右的研究中，研發(fā)出一種新型電解質(zhì)材料可以解決上述兩個(gè)問題。此種材料稱為氫氟醚（HFE），具有較低溶解能力的同時(shí)，仍保持良好的導(dǎo)電性。研究人員表示：“鋰達(dá)到陽極的第一步是要溶解在電解液中，就像水對(duì)于食鹽來說是一種很好的溶劑，DME對(duì)于鋰來說也是一種很好的溶劑。不過，有了HFE，就像將鹽溶解于汽油中一樣（很難溶解）。”

盡管在幾年前，人們已經(jīng)知道HFE擁有此特質(zhì)，研究人員提出了一種方法，以預(yù)測(cè)此類分子的溶解行為和導(dǎo)電率。首先，他們根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)，將HFE分成了三類。在測(cè)量電解液如何表現(xiàn)時(shí)，研究人員發(fā)現(xiàn)：溶解能力最低、多硫化物穿梭量最少的化學(xué)物質(zhì)的導(dǎo)電率也較低。

研究人員表示：“這表明，目前還沒有找到鋰硫電池的靈丹妙藥，我們還需要繼續(xù)尋找能夠改善現(xiàn)有化學(xué)物質(zhì)的方法。”

（本文來自于蓋世汽車網(wǎng)）

生成海報(bào)

免責(zé)聲明：本網(wǎng)站內(nèi)容主要來自原創(chuàng)、合作伙伴供稿和第三方自媒體作者投稿，凡在本網(wǎng)站出現(xiàn)的信息，均僅供參考。本網(wǎng)站將盡力確保所提供信息的準(zhǔn)確性及可靠性，但不保證有關(guān)資料的準(zhǔn)確性及可靠性，讀者在使用前請(qǐng)進(jìn)一步核實(shí)，并對(duì)任何自主決定的行為負(fù)責(zé)。本網(wǎng)站對(duì)有關(guān)資料所引致的錯(cuò)誤、不確或遺漏，概不負(fù)任何法律責(zé)任。任何單位或個(gè)人認(rèn)為本網(wǎng)站中的網(wǎng)頁或鏈接內(nèi)容可能涉嫌侵犯其知識(shí)產(chǎn)權(quán)或存在不實(shí)內(nèi)容時(shí)，應(yīng)及時(shí)向本網(wǎng)站提出書面權(quán)利通知或不實(shí)情況說明，并提供身份證明、權(quán)屬證明及詳細(xì)侵權(quán)或不實(shí)情況證明。本網(wǎng)站在收到上述法律文件后，將會(huì)依法盡快聯(lián)系相關(guān)文章源頭核實(shí)，溝通刪除相關(guān)內(nèi)容或斷開相關(guān)鏈接。