据国外媒体报道，中国科学院上海陶瓷研究所的研究人员提出了一种新型的“离子凝胶包水”水性聚合物电解质。该电解液工作电池电压高，含水量高，盐浓度低，可在低温下工作。
图片来源:中国科学院上海硅酸盐研究所
电动汽车和柔性电子产品正处于蓬勃发展的新时期，迫切需要一种安全、高能、可持续的电池，既能承受冲击和弯曲，甚至能被水浸泡，又能在零下环境下工作，同时保持电化学性能。
在各种储能技术中，采用不可燃水基电解质的水基可充电钠离子电池具有安全无、成本低廉的先天优势，使人们对储能系统非常感兴趣。
由于其低温盐析、高凝固点和电解质-电极界面层电荷转移动力学缓慢，传统的“盐包水”电解质具有高浓度的氟化物盐和分子拥挤的水性电解质，通过将水分子限制在拥挤的聚乙二醇(PEG)网络中而具有较差的低温性能。
本研究中，PEG衍生的聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯(PEGMA)和双酚a乙氧基化二甲基丙烯酸酯(BEMA)中的水形成交联凝胶，从而通过改变氢键生成抗冻的固体电解质。
此外，在PEGMA-BEMA体系中引入了一种典型的电解质添加剂——氟碳酸乙烯酯，形成OH…F键，削弱了水溶液中的H键网络，从而降低了冰点，构建了低温下离子扩散的固体电解质界面。
研究人员表示，由锰基阴极和硬碳阳极组成的聚合物含水钠离子电池可以提供高能量密度。
更重要的是，这种环保的水性聚合物电池可以自由密封，成为一种超薄、轻便的电池，在弯曲、切割、浸泡或着火等恶劣条件下也能发挥良好的作用。
这是首次尝试实现可在低温下操作的高压水性电解质。未来，研究人员将致力于改善离子凝胶电解质中水的电压窗口和传输特性，以实现低成本和可持续的储能，即使是在零下或水中。据国外媒体报道，中国科学院上海陶瓷研究所的研究人员提出了一种新型的“离子凝胶包水”水性聚合物电解质。该电解液工作电池电压高，含水量高，盐浓度低，可在低温下工作。
图片来源:中国科学院上海硅酸盐研究所
电动汽车和柔性电子产品正处于蓬勃发展的新时期，迫切需要一种安全、高能、可持续的电池，既能承受冲击和弯曲，甚至能被水浸泡，又能在零下环境下工作，同时保持电化学性能。
在各种储能技术中，采用不可燃水基电解质的水基可充电钠离子电池具有安全无、成本低廉的先天优势，使人们对储能系统非常感兴趣。
由于其低温盐析、高凝固点和电解质-电极界面层电荷转移动力学缓慢，传统的“盐包水”电解质具有高浓度的氟化物盐和分子拥挤的水性电解质，通过将水分子限制在拥挤的聚乙二醇(PEG)网络中而具有较差的低温性能。
本研究中，PEG衍生的聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯(PEGMA)和双酚a乙氧基化二甲基丙烯酸酯(BEMA)中的水形成交联凝胶，从而通过改变氢键生成抗冻的固体电解质。
此外，在PEGMA-BEMA体系中引入了一种典型的电解质添加剂——氟碳酸乙烯酯，形成OH…F键，削弱了水溶液中的H键网络，从而降低了冰点，构建了低温下离子扩散的固体电解质界面。
研究人员称，聚合物水溶液中的钠离子……由锰基阴极和硬碳阳极组成的离子电池可以提供高能量密度。
更重要的是，这种环保的水性聚合物电池可以自由密封，成为一种超薄、轻便的电池，在弯曲、切割、浸泡或着火等恶劣条件下也能发挥良好的作用。
这是首次尝试实现可在低温下操作的高压水性电解质。未来，研究人员将致力于改善离子凝胶电解质中水的电压窗口和传输特性，以实现低成本和可持续的储能，即使是在零下或水中。
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