不易燃电解液在高性能钾电池的应用

据外媒报道，澳大利亚科学家研发一种不易燃电解液，可应用于钾和钾离子电池，促进锂技术以外的下一代储能系统发展。新型电解质基于有机磷酸盐，使电池更加安全，而且可以在低浓度下运行，这是大规模应用的必要条件。

目前，锂离子电池技术在储能市场占据主导位置，但是，这种电池存在价格、环境问题和电解液易燃等固有缺点。在开发下一代电池技术时，科学家们尝试用钾离子等更丰富、更便宜的材料，来取代锂离子。然而，钾和钾离子电池也存在安全问题，比如电解质易燃。

澳大利亚伍伦贡大学（University of Wollongong）的材料科学家Zaiping Guo及其团队，开发了一种基于阻燃材料的电解质，找到新解决方案。新型电解质以磷酸三乙酯为单一溶剂组分。之前在锂离子电池中进行测试时，这种阻燃剂材料需要达到非常高的浓度，才能长期保持稳定，工业应用成本过高。所以，电池行业需要更便宜、性能更好的稀电解质。在研究过程中，研究人员发现，可以用钾离子来降低相关浓度。他们将磷酸盐溶剂与一种常用的钾盐混合，从而获得一种不会燃烧的电解质，可使组装电池的浓度稳定循环在0.9-2mol/L，适合较大规模应用，比如智能电网。

研究人员表示，形成均匀稳定的固态电解质间相层，是确保性能的关键。根据他们的观察，只有采取这种磷酸盐电解质，才能生成间相层，传统碳酸盐电解液无法形成此类层体。另外，新型电解质具有高循环稳定性，而在相同条件下，传统碳酸盐基电解液会发生分解。

研究团队已经证明，新型无机磷酸盐电解质，可用于制造性能安全的下一代钾离子电池。他们认为，可进一步开发基于阻燃剂的电解质，并将其应用于其他非易燃电池系统设计。