为理想电池制定疾病：混乱但高度对称的结构

时间：2021-10-23 13:52:11 来源：

水硼酸盐晶体中钠离子扩散的三维表面。这种新材料形成了无序且高度对称的结构，允许与商业电池中锂相当的钠的迁移率。

制造更安全，更强大的电池使用地拓大稳定的资源需要坚固的电解质和用钠替代锂。现在提供一种化学解决方案到电池开发人员。

电源的锂电池具有电子设备和电动车辆的缺点。电解质 - 使电子和正电荷在电极之间移动的介质是易燃液体。更重要的是，他们是一个是一个有限的资源，这是主要的地缘政治问题的重点。

日内瓦大学晶体学专家（Unige）开发了一个在室温下运行的不易燃固体电解质。它运于钠 - 在地球上的任何地方 - 而不是锂。这是一个赢得的组合，也意味着可以制造更强大的电池。

这些“理想”电池的性质将基于电解质的晶体结构，由硼和氢组成的水硼酸盐。unige研究团队在杂志上发表了一个真正的工具箱，报告物理科学，其中包含用于制造用于电池开发人员的固体电解质的策略。

储存能源的挑战是可持续发展举措的巨大巨大。实际上，在不可再生能源的发展 - 太阳能和风力的发展中，不发出温室气体的电动汽车的发展，这是对强大的，安全的电池的存在，这取决于能量存储能力。锂电池是目前对这些挑战的答案。不幸的是，锂需要液体电解质，这在泄漏时是高度爆炸性的。“更重要的是，地球上的任何地方都没有找到锂，它创造了与周围石油的地缘政治问题。钠是替代它的好候选者，因为它具有靠近锂的化学和物理性质，并且到处都是发现的，“unige of Conciences职业医学院的博士生博士。

温度太高

两个元素 - 钠和锂 - 在周期表中彼此接近。“问题是钠比表辛锂重。这意味着它难以在电池电解质中遇到困难，“Unige和研究第一个作者的博士博士博士生博士博士。因此，需要开发能够输送阳离子如钠的电解质。2013年和2014年，日本和美国研究组在120℃下将水硼酸盐作为良好的钠导体鉴定为良好的钠导体。°乍一看，这是日常使用电池的过度温度，而…是日内瓦实验室的女神！

随着储氢等应用中使用的水肥酸盐的几十年，日内瓦晶体描记器设定为降低导通温度。“我们获得了非常好的结果，具有与电池兼容的优良性能。我们成功地使用水硼酸盐作为电解质从室温到250摄氏度，没有安全问题。更重要的是，他们抵抗更高的潜在差异，这意味着电池可以存储更多能源，“Radovan Cerny仍然是Unige的晶体学和项目领导者的实验室教授。

解决方案：一种疾病

结晶 - 位于矿物学，物理和化学之间的科学 - 用于分析和理解化学物质的结构并预测其性质。由于晶体学，可以设计材料。这是这种结晶方法，用于实施基于日内瓦的三重奏的制造策略。“我们的文章提供了可以用于创造和扰乱水肥的结构的例子，”默尔加斯说。水硼酸盐的结构允许硼的球体和带负电荷的氢以出现。这些球形空间留出足够的空间用于带正电荷的钠离子。“然而，由于消极和积极的收费相互吸引，我们需要在结构中产生紊乱以破坏水肥料并允许钠移动，”继续大。

参考：Matteo Brighi，Fabrizio Murgia和RadovanČerný，2020年10月7日的Matteo Brighi，Matteo Brighi，Matteo Brighi，Matteo Brighi和RadovanČergan-Hydroborate钠盐。
10.1016 / J.XCRP.202010.100217

这篇文章是一种专为电池开发人员设计的工具包。它应该产生新一代电池，这些电池更稳定，更强大。由于unige和empa在dübendorf之间的密切合作，瑞士是真正的专业知识。这两家机构目前正在努力创建一个坚实的4V钠电池，这将比2019年的3V更强大。在瑞士产品的正宗制造！

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