通過電池電解質(zhì)中的帶電粒子(離子)混合物,電荷可以在電池內(nèi)部轉(zhuǎn)移。當電池反復使用和充電時,電解質(zhì)使離子能夠雙向移動。電解質(zhì)中負電荷離子(陰離子)的特性和化學組成,對于決定其性質(zhì)起著重要作用,能使帶正電的鋰離子在電解質(zhì)中移動。
然而,現(xiàn)有電解質(zhì)存在幾個嚴重的缺點,如易燃性、揮發(fā)性和化學不穩(wěn)定性。根據(jù)對這些問題的研究,采用替代陰離子,有助于解決這些問題,提高電池性能。
在新一代電池中,雙(氟磺酰)亞胺陰離子(FSI-)中含有氮、硫、氧和氟原子,是很有前途的替代品。研究人員探討了創(chuàng)建FSI基電解質(zhì)的不同方法的進展,并在若干原型鋰基電池系統(tǒng)中評估其有效性。
研究人員強調(diào)這些新型電解質(zhì)優(yōu)于現(xiàn)有系統(tǒng)的優(yōu)點,突出其化學穩(wěn)定性、更高的離子遷移率、更高的導電性和其他優(yōu)良的化學特性。
另外,研究人員還討論了需要進一步研究的問題,例如創(chuàng)建有效、環(huán)保的工藝來生產(chǎn)這些電解質(zhì),以及在實際電池應(yīng)用中深入了解其化學行為。
研究人員預計,對FSI離子的研究,將有助于未來其他研究電池潛在電解質(zhì)的工作。對于將鋰電池技術(shù)整合到國家電網(wǎng)應(yīng)用等規(guī)模的存儲設(shè)施中,這些進展具有重要意義。