鋰電世界 近年來，可再生能源在世界范圍內(nèi)得到迅速發(fā)展，而大規(guī)模儲能技術(shù)是解決可再生能源并網(wǎng)發(fā)電的關(guān)鍵核心技術(shù)。中科院寧波材料科研人員在水系離子電池研究中獲重要進(jìn)展，首次提出用鋰鈉混合離子電解質(zhì)這一全新理念構(gòu)建新型水系離子電池，相關(guān)研究成果發(fā)表于《科學(xué)報告》。
傳統(tǒng)的以有機(jī)溶劑為電解液的鋰離子電池能量密度高，但存在安全性低和成本高的問題。與之相比，水系離子電池具有價格廉價、無環(huán)境污染且安全性高等優(yōu)點，在大規(guī)模儲能體系中具有潛在的重要應(yīng)用前景。然而，目前適用于水系鈉離子電池的電極材料極為匱乏，這成為阻礙鈉離子電池發(fā)展的瓶頸。
基于此，中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所動力鋰電池工程實驗室陳亮博士首次提出鋰鈉混合離子電解質(zhì)的全新理念來構(gòu)建新型水系離子電池。該類電池的一極采用選擇性嵌入/脫嵌鋰離子的化合物為活性材料，而另一極則選用對鈉離子具有選擇性嵌入/脫嵌活性的化合物作為活性材料，同時以Li/Na混合離子水溶液作為電解質(zhì)。
與傳統(tǒng)鋰離子電池“搖椅式”的工作原理不同，該新型電池在充放電過程中，鋰離子和鈉離子分別僅在電池的一極上發(fā)生嵌入與脫出。得益于其獨特的工作原理，這類電池不但能儲存電能，而且還具有分離鋰離子和鈉離子的功能。電池可通過反復(fù)的充放電過程來實現(xiàn)對鋰離子和鈉離子的富集，與現(xiàn)有其他化學(xué)分離技術(shù)相比，此操作更為簡便且更加綠色環(huán)保。
這一全新電池類型既擴(kuò)寬了現(xiàn)有鋰離子電池材料的應(yīng)用范圍，又為鈉離子電池發(fā)展開辟了新的途徑，對豐富儲能電池體系具有重要的科學(xué)意義。此外，該新型電池獨特的工作方式還使其具有Li/Na分離的功能。與現(xiàn)有的化學(xué)分離技術(shù)相比，項目技術(shù)操作更為簡便且更加綠色環(huán)保，因此在海（或鹵）水中Li和Na的大規(guī)模分離方面具有重要的應(yīng)用前景。
