由卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)建立的亥姆霍兹研究所乌尔姆(HIU)正在推动与下一代和下一代电池相关的研究:一个研究小组现已开发出一种可用于镁的构造的电解质 - 硫电池。使用镁,可以实现比使用锂更高的存储密度。此外,镁在自然界中是丰富的,它是无毒的,并且在空气中不会降解。新电解质现已在“ 先进能源材料 ”杂志上发表。
在许多电气设备中,锂离子和金属氢化物电池用于储能。科学家们还在研究这些已建立的电池系统的替代品,以提高未来设备的安全性,成本效率,可持续性和性能。他们的目标是用其他元素替代锂。为此,必须重新开发所有电池组件,并且需要了解电化学过程。
基于镁的电池单元目前被认为是替代电池中锂的有吸引力的选择。原则上,镁允许比锂更高的储存密度。镁的其他优点是其丰富的性质,无毒性,与锂相比在空气中的低降解。到目前为止,在这方面取得的进展有限。对于高储存容量和功率密度的镁电池的设计,需要合适的电解质,其易于生产,稳定,并且可以在不同溶剂中以高浓度使用。
在HIU,由Maximilian Fichtner和Zhirong Zhao-Karger领导的研究小组现在提出了一种新的有希望的电解质,这可能允许开发全新一代的电池。新电解质的特征在于许多有前景的特性。它具有前所未有的电化学稳定窗口和非常高的效率。此外,电解质可以以各种溶剂和高浓度使用。此外,电解质与硫阴极化学相容,硫阴极可以在接近理论值的电压下放电。
另一个优点是电解质的生产非常简单。“应用两种市售的标准化学品,即酰胺和氯化铝。将它们加入到所需的溶剂中并进行搅拌。这种简单的混合物可直接用作电池中的电解质。”Maximilian Fichtner说。
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