东北大学的科学家开发了一种新的基于氢(单碳烷)簇的无氟钙(Ca)电解质，该电解质有可能实现可再充电的Ca电池。研究人员说，通过设计具有弱配位阴离子和混合溶剂的Ca阳离子的配位结构获得的这种新材料显示出显着改善的电化学性能，例如高电导率和高电化学稳定性。
当前的锂离子(Li-ion)电池具有一些缺点。他们正在接近其理论能量密度和成本的需求极限，而锂自然并不丰富。
但是，钙是地壳中含量第五高的元素，其金属阳极的还原电位低(相对于标准氢电极(SHE)为2.87 V)，体积容量为2072 mAh cm -3，因此可比电池电压和能量密度达到锂的密度。因此，钙电池具有成本效益，并具有较高的电池性能，使其成为锂电池的合适替代品。
然而，由于缺乏具有还原/氧化稳定性和高离子电导率的合适电解质，在实现钙电池之前仍存在许多挑战。此外，对于实际的Ca电解质而言，实现无氟体系是理想的，因为含氟电解质会固有地在电极上诱导CaF 2的形成，这会阻碍Ca的扩散以及Ca的镀覆和剥离过程。
东北大学的研究小组由材料研究所(AIMR)的Kazuaki Kisu和Shin-ichi Orimo领导，由于其高的还原性和氧化稳定性，因此利用了氢簇阴离子，从而提供了广阔的潜在窗口和对金属阳极(如Li，Na和Mg)表现出出色的稳定性。
Kisu说：“尚未提出将氢簇结合到Ca电解质中的设计。” “我们很高兴这证明适用于Ca电池。”
该团队还包括东北大学材料科学核心研究组的成员，其中包括材料研究所的Kim Sangryun和ÉcolePolytechniqueFédéralede Lausanne(EPFL)的Kun Zhao和AndreasZüttel，这是一种具有强大电化学性能的新型Ca电解质。是钙电池的突破。
Kisu补充说：“我们预计基于与Ca电池兼容的复合氢化物的有前途的电解质候选物的开发将为探索其他相关的复合氢化物化合物(如多价电解质)创造未来的机会。”
标签：
免责声明：本文由用户上传，如有侵权请联系删除！