UCF研究团队设计海水电池:新型阳极提高电池耐用性
中央佛罗里达大学(UCF)的一个研究团队提出了一种设计,通过使用海水来代替易燃和有毒的电解质,以及一种新型阳极提高锂离子电池的耐用性。海水电池设计为水下车辆供电提供了可能。
电池内部是一种电解质溶液,在阴极和阳极这两个电极之间传递电荷。溶液中包含的溶剂是易燃的,会带来火灾风险,同时也是有毒的,当电池耗尽和丢弃时,会带来环境破坏风险。
一个更安全、更环保的替代方案是用海水作为电解质溶液,而这一技术在近几年取得了一些令人振奋的进展。例如,美国陆军研究实验室的一个团队多年来一直在研究以盐水为电解质的电池,并逐步提高其电压,达到可以为家用电器供电的程度。
UCF团队一直在追求类似的目标,即所谓的水基锌电池。然而,这些设备遇到的麻烦是,在运行过程中,电池阳极上的锌会增长,这对其耐用性和整体寿命产生负面影响。
通过使用涂有锌锰纳米合金的阳极来代替,科学家们相信他们已经找到了解决这一问题的方法。事实证明,该设计在高电流下经过1000小时的充电和放电循环证明是稳定的,整个过程中没有出现任何退化的迹象。
研究团队开发了一种耐用和坚固的3D电极,可以用于极端条件下的海水电池。他们在水性电池和海水资源的利用方面已经工作了很多年。
利用这种电池设计为水下车辆供电是有可能的,随着进一步的发展,锌锰合金也可以被证明在非水基电池中发挥作用。
该研究发表在《自然通讯》杂志上。获取更多前沿科技 信息 请持续关注:https://byteclicks.com