自prophetic電解質的電化學穩定性窗口的動態擴展。學分：Zhao等。
為了支持持續向電動汽車的過渡並減少溫室的排放，工程師試圖開發可以存儲更多能量的電池，並且可以安全地工作並持續長時間。但是，通常，高能電池需要更長的充電時間，這對於現實世界中的大多數應用都不是理想的選擇。
馬里蘭大學的研究人員最近向新的電解質提供了一個電化學穩定窗口，該窗口在電池充電時動態擴展。這些電解質在 紙 發表在 自然能量事實證明，它對高能電池的開發非常有希望，並通過各種組合物進行快速充電。
該報紙的第一作者Tech Xplore Chang-Xhao說：“我們想解決電池技術中的長期問題：快速充電與高能量密度之間的折衷。”
“在快速充電期間，電極電位可能會超過電解質的電化學穩定窗口，這會導致不良的不良反應。我們想知道 – 如果電解質可以動態響應充電過程並實時擴展其穩定的潛在窗口，這是一種有希望的方法來克服這一限制。”
最近設計的電解質從SO稱為“著陸”效應中汲取靈感，該效應基於相平衡理論。這是一種相分離，當在溶液中添加鹽會鼓勵某些組分變得不易溶解（即與溶液分離）時發生。
趙解釋說：“有趣的是，電池中的充電過程本質上會產生電解質中鹽濃度的梯度，從而為這種效果提供了必要的條件。” “基於這個想法，我們開發了一種基於集中度的相位行為的電解質系統，以適應工作過程中的穩定窗口。”
研究人員開發的自適應電解質具有兩個特徵。首先是他們的三重組成和相關的“行為”。
每種電解質由兩個溶劑和鹽組成，所有鹽都仔細選擇以成功地產生高度效應。由於它們的組成，鹽濃度的變化將導致相位分離，從而在快速充電期間擴大電池電化學穩定性的窗口。
我們的電解質的第二個確定特徵是它們是在雲點上配製的。這意味著它們被設計為精確地坐在雲點 – 階段開始之前的關鍵構圖。
該定位使系統對充電過程中的濃度梯度非常敏感，從而使其能夠通過相位的局部分離來適應。反過來，這使您可以實時擴展電化學穩定性作為電池電量的電池。
這項最近的工作為電池開發開發了新的激動人心的機會，這些電池可以存儲更多的能量，並且還會更快地充電。研究人員已經對電解質進行了測試，這些電解質在水鋅金屬和非屬性鋰金屬電池中創建，從而達到了巨大的Kulon效率並提高了穩定性。
趙說：“傳統上，電解質的發育集中在分子修飾上，使單個溶劑或鹽的結構構成。”
“與此不同，我們的工作使用相位平衡的原理使用更宏觀的方法。考慮到電解質的一般系統在動態條件下的表現，而不是僅專注於分子本身，我們證明可以在操作過程中發展適合適應的電解質。”
研究人員希望他們的文章將鋪平道路，旨在使用基於相平衡理論的概念來克服與電池技術開發相關的一般問題。
將來，這些研究人員使用的方法可用於開發其他有前途的自動電源電解質。同時，他們計劃使用擬議的策略來識別其他有希望的電解質，並將其集成和測試各種類型的電池。
Van補充說：“我們的未來工作將集中在自動電源電解質中Operando接口的表徵，以及擴大凝膠系統策略的表徵。”
“擴展措辭以根據實際的充電協議檢查袋子也是下一步的重要下一步。”
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更多信息：
Chang-Xin Zhao等人，用於快速充電的自適應電解質， 自然能量 （2025）。 二：10.1038/s41560-025-01801-0場地
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引用：自適應電解質擴大快速充電和高能電池的穩定性（8月20日，8月20日），於2025年8月9日https：//techxplore.com/news/2025-08-electrolytes-s-stabality-fast-fast-fast-high-nigh-energy.html
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