一項新的研究表明,硫酸鹽和其他鹽離子如何減少游離水以改善Aqeoury電池的使用壽命和性能。學分:Heno Hwan

阿卜杜拉國王科學技術大學的科學家(KAUST)發現了一個關鍵的分子原因,從而阻止了水的電池重新加載,成為可持續能量存儲的更安全,經濟的選擇。

他們的結論, 出版 v 成就科學顯示水如何危害電池的時間和性能,以及添加可用的鹽(例如硫酸鋅)會導致此問題,甚至增加電池壽命超過十倍。

電池預期壽命的關鍵決定因素之一是整潔或其他陽極。陽極中的化學反應會產生並保留電池。然而,寄生化學反應將陽極分解,使電池壽命。

一項新的研究表明,游離水如何有助於這些寄生反應,以及硫酸鋅如何減少電池中游離水的量。

“我們的結果強調了水結構在電池化學中的重要性,這是以前丟失的關鍵參數,” Kaust教授兼主要研究人員Husam Alsharee的高級能源和存儲技術中心(Crest)的主要研究人員說。

游離水描述了與其他分子無密切相關的水分子。這種情況允許自由水與大量分子相互作用,而不是其他分子,從而導致不良反應消耗能量並威脅陽極。

發現硫酸鹽穩定了自由水的連接,這是Kaust團隊形容為改變水分子動力學的“水膠”,從而減少了寄生反應的量。

雖然Kaust研究人員進行的實驗的主要部分是使用硫酸鋅進行的,但早期研究表明,硫酸鹽對其他金屬陽極具有相同的影響,這表明將硫酸鹽鹽納入電池設計中可以是延長所有水電池壽命的通用解決方案。

進行大多數實驗的Kaust Yunpei Zhu的研究人員說:“硫酸鹽鹽便宜,廣泛獲取且化學穩定,這使我們的解決方案在科學和經濟上可行。”

水電池吸引了全球的大幅關注,作為用於大規模存儲能源的可持續解決方案,根據預測,到2030年,它們超過了100億美元的市場規模。與經常用於電動汽車中的岩性電池不同,水電池為將可再生能源(例如太陽能(例如太陽能)(例如電圖)整合到電氣圖中提供了更安全,更穩定的選擇。

Kaust Omar Mohammed教授,Omar Bakr,Sexian Zhang和Mani Sarati也為這項研究做出了貢獻。

更多信息:
Yunpei Zhu等。金屬陽極的可逆性與水電解質中電子的溶劑化學和界面轉移的相關性, 成就科學 (2025)。 二:10.1126/sciadv.adx8413場地 www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adx8413

由阿卜杜拉國王科學技術大學提供


引用:研究表明,硫酸鹽離子如何增加預期壽命,水電池的性能(2025年7月25日),於2025年7月25日獲得

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