青島日?qǐng)?bào)社/觀海新聞9月4日訊 日前，中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過程研究所在鋅/石墨雙離子電池領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，保證了鋅/石墨雙離子電池具有良好的倍率性能和安全性能。
石墨正極具有成本低、環(huán)境友好的特性，而鋅負(fù)極具有體積能量密度高、儲(chǔ)量豐富、鋅沉積/溶解過電位低等優(yōu)點(diǎn)，因此結(jié)合鋅負(fù)極與石墨正極各自優(yōu)點(diǎn)的鋅/石墨雙離子電池在電網(wǎng)規(guī)模儲(chǔ)能上具有良好的應(yīng)用前景。
此前，青島能源所仿生與固態(tài)能源系統(tǒng)研究組的崔光磊和趙井文成功構(gòu)建了基于鋅負(fù)極和石墨正極的鋅/石墨雙離子電池，具有良好的充放電和功率密度。然而，由于陰離子嵌入/脫出石墨的電位較高，導(dǎo)致電解質(zhì)發(fā)生部分氧化分解，這限制了該電池的庫倫效率和循環(huán)壽命。
近日，該研究組解決了這一問題。研究組利用二價(jià)鋅離子易與陰離子形成締合離子對(duì)的特點(diǎn)，在電解質(zhì)中通過引入具有強(qiáng)供電子能力的溶劑，將陰離子以締合離子對(duì)的形式“束縛”在溶劑化區(qū)域中，降低了氧化穩(wěn)定性較差部分的濃度。
測(cè)試結(jié)果表明，這種調(diào)控策略可使鋅/石墨雙離子電池能在高截止電壓下充放電循環(huán)1000次。此外，引入溶劑后的電解質(zhì)仍然保持較高的離子電導(dǎo)率，并具備阻燃性能，這也保證了鋅/石墨雙離子電池具有良好的倍率性能和安全性能。（青報(bào)全媒體記者 耿婷婷 通訊員 陳政）
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