美科学家展示新型离子液体电池

      美国海军研究实验室(NRL)材料科技部门的科学家提供了确凿证据,表明采用新的方法可用以开发新型、轻便的储能装置。科学家摈弃了两个世纪以来的腐蚀性有害水性蓄电池单元,转而使用非挥发性、热稳定的离子液体,期望制成多种新型电池。不依赖于高度酸性的电解质,离子液体被用来制成一种固体聚合物电解质,其中包含离子液体和聚乙烯醇,从而开发出新型固态电池,放电电压范围高达1.8伏。离子液体是室温的熔盐,它几乎没有蒸气压,具有非可燃性和缺乏反应活性,正是这种高度热和电化学稳定性,推动人们越来越多地关注离子液体在各种电化学加工方面的应用。
       采用腐蚀性电解质所带来的局限性往往导致了对标准电池几何形状的严格限制,并且需要使用特殊耐腐蚀电池容器。采用活性离子液体,在非水溶液中可取代更有害的高碱性电解质。
       电化学实验表明,这些活性离子液体不仅能在固态和液态电池中作为电解液/隔膜,而且也可以作为活性成分,用于电池单元的电化学构成。用非水性方法制备一次电源和二次电源,电池的设计就要采用标准的阴极和阳极材料。作为这项工作的主要重点,这种离子液体是1-乙基-3-甲基咪唑硫酸氢;不过,研究人员发现其他的离子液体,如那些基于硝酸盐和磷酸二氢阴离子也很适合这类电池的设计。
       这些电解质的使用,说明可能会产生新型可充电系统,比如更换镍氢电池甚至标准铅酸蓄电池中的电解质。实验室目前正在开发这种可充电的离子液体电源。
 

《科学时报》 (2011-05-16 B3 技术)


标签:  电池 离子液体 储能
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