研究人员利用一个参数就可挑选出合适电解质 促进金属空气电池研发

据外媒报道，金属空气电池因其优异的重量和能量密度而被认为是锂离子电池的“继任者”。金属空气电池有可能将电动汽车的续航里程扩大到1000英里或更多。钾-空气电池是碱金属-空气电池家族中一个非常有前途的新成员，理论上其重量能量密度是锂离子电池的三倍多。设计钾空气电池的关键挑战之一是需要选择合适的电解质，这种电解质可以促进电池阳极和阴极之间的颗粒转移，从而提供电力。一般来说，在选择电解质时，使用基于经验规则的试错方法，该方法与几种电解质特性有关，然后对几种候选电解质进行详细测试，以确定它们是否达到了预期性能。由Vijay Ramani领导的华盛顿大学的研究人员演示了如何通过一个简单易测的参数为碱金属空气电池选择电解质。Vijay Ramani是McKelvey工程学院的环境专家；杰出能源教授，Roman B.和Raymond H.Wittcoff。Ramani的团队研究了电解质中盐和溶剂之间的基本相互作用，并证明了这些相互作用如何影响电池的整体性能。他们开发了一个新的参数，“电化学”蒂勒模量。此外，本研究还首次应用诺贝尔奖获得者马库斯·布什的电子转移理论，研究了离子在电解质中的运动及其反应对电极表面的影响。随着溶剂复合能的不断增加，Tiller模量呈指数级下降。重组能量是对球体溶剂化所需能量的测量。因此，溶剂复合可以用于为高性能金属-空气电池选择合适的电解质，而不需要其他试错工作。Ramani团队的研究科学家Shrihari Sankarasubramanian表示：一开始，我们试图更好地了解电解质对金属-空气电池系统中氧化还原反应的影响，并最终证明了离子如何在电解质中扩散，以及这些离子如何在电极表面反应。这些信息与打破溶解离子周围的溶剂化壳层所需的能量有关。用一个参数描述溶剂化能、离子传输和表面反应动力学之间的关系是一个突破性的展览，使我们能够合理地开发用于金属-空气电池的新型高性能电解质

标签：Roma

汽车资讯热门资讯