顆粒在線(xiàn)訊：鋅離子電池在使用過(guò)程中會(huì)迅速降解退化，使其發(fā)展受限。據(jù)外媒報(bào)道，阿卜杜拉國(guó)王科技大學(xué)（KAUST）的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種新電解質(zhì)和電極組合，可從不同方面提高鋅離子電池的性能，尤其是在多次充放電循環(huán)后保持穩(wěn)定性。

 （圖片來(lái)源：KAUST）

為了解決這些問(wèn)題，該團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種鹽濃度很高的水電解質(zhì)。在該溶液中，越多的鹽離子與周?chē)肿咏Y(jié)合，能夠破壞電極的游離水分子就越少。通常情況下，鋅鹽在水中的溶解度較低。該團(tuán)隊(duì)通過(guò)加入鈉，以產(chǎn)生含高氯酸鋅和高氯酸鈉的高濃度電解質(zhì)。研究人員Zhu表示：“我們發(fā)現(xiàn)這種組合提供了非常高的溶解度，可以抑制水分活性。同時(shí)，不會(huì)降低鋅離子電池的關(guān)鍵特性，包括高離子導(dǎo)電性、安全性或環(huán)境友好性?！?/p>

除了創(chuàng)新電解質(zhì)，該團(tuán)隊(duì)還開(kāi)發(fā)了一種全新納米纖維基正極材料。研究人員Alshareef表示：“納米纖維形態(tài)能夠促進(jìn)離子擴(kuò)散，使水性鋅離子電池保持更快的充放電速率。”在測(cè)試過(guò)程中，經(jīng)過(guò)2000多次充電循環(huán)，電池幾乎未出現(xiàn)容量衰減?！斑@種電解質(zhì)和電極組合，有潛力解決傳統(tǒng)水性鋅離子電池存在的問(wèn)題?！?/p>

連接可再生能源（如太陽(yáng)能裝置或風(fēng)力田）的固定電池組，是現(xiàn)有化石燃料供電電網(wǎng)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。筆記本電腦或電動(dòng)汽車(chē)等應(yīng)用，對(duì)電池尺寸和重量要求較高。與這些移動(dòng)應(yīng)用中的電池不同，固定電池相對(duì)較大且重，因此可能采用替代鋰離子電池的可充電電池技術(shù)。

以鋅離子水基溶液為核心的電池，具有高容量、低成本和無(wú)毒等優(yōu)點(diǎn)，在固定存儲(chǔ)方面表現(xiàn)出巨大的潛力。研究負(fù)責(zé)人、Husam Alshareef團(tuán)隊(duì)的研究科學(xué)家Yunpei Zhu表示：“但是，循環(huán)穩(wěn)定性低和快速自放電等問(wèn)題，阻礙了水性鋅離子電池的實(shí)際應(yīng)用。這兩個(gè)問(wèn)題均與電解質(zhì)和電極材料設(shè)計(jì)有關(guān)。”水基電解液易導(dǎo)致電池的兩個(gè)電極出現(xiàn)問(wèn)題，如正極上產(chǎn)生破壞性副反應(yīng)，以及負(fù)極迅速溶解。