作者萨拉·舒梅克，橡树岭国家实验室 一项前瞻性的审查鼓励科学家在开发更安全、更稳定和更高效的储能装置时，研究发生在电极和电解质界面的电极-离子液体耦合
学分:王学行/德雷克塞尔大学 科学家们使用安全、稳定和高效的先进材料，寻找提高电池长时间充电能力的方法，他们已经确定这些材料本身只是解决方案的一部分
事实上，对电池材料界面的研究，以及对工作过程的更多了解，正在释放出一股知识浪潮，这是更快地满足电网对更持久的便携式电子产品、电动汽车和固定储能装置的需求所必需的
“如果我们需要更好的能量储存，我们需要更好地了解电解质和电池或超级电容器材料之间的界面发生了什么，”德雷塞尔大学的尤里·戈戈特西说，他是发表在《自然评论·材料》上的一篇前瞻性评论论文的相应作者
德雷克塞尔是流体界面反应、结构和运输中心的合作大学，该中心是位于橡树岭国家实验室的能源前沿研究中心，由能源部资助
在过去的11年里，第一中心的一组专注于电化学研究的科学家一直在研究储能材料的界面
“这是关键——这是能量储存发生作用的地方，”戈戈齐说
“基本上，这是能量储存的前沿
" 电子市场由锂离子电池和超级电容器主导
它们被用于需要电化学能量存储或EES装置的多种消费和工业应用中，因为已知它们在各种环境中，尤其是在高温或低温下安全有效地操作
电解质是EES装置的重要组成部分
它是在正负电极之间传输离子的导电桥
这一过程进行得如何决定了设备的性能——电池充电的速度和放电时的输出功率
电解液中不必要的变化也会影响电池效率降低之前的充电循环次数
根据这篇综述文章，离子液体显示出作为传统有机电解质的安全替代品的前景
离子液体，或离子液体，被认为是稳定的和不易燃的，并且不容易蒸发
它们可以潜在地工作到6伏，这提供了更高能量密度的可能性
(一节标准家用电池大概1
5伏，锂离子电池是3比3
5伏
) 然而，离子液体与新开发的材料的相互作用还没有得到很好的理解
对改进电极的研究记录了更快的充电时间，但是这些电池使用传统的电解质
离子液体往往充电更慢；然而，在界面上研究先进的电极和离子液体可以最终提高电池或超级电容器的性能，同时利用离子液体的已知优势
来自ORNL大学、德雷克塞尔大学、波士顿大学和加州大学河滨分校的科学家团队提出了一种整体方法，使整个能量存储设备能够成功工作
“这项前瞻性审查的主要目标是概述研究方向，指导社区在哪里寻找解决方案，利用离子液体可以提供的好东西，并解决现有问题，实现更安全的能源储存，”他说
为了推动成千上万种离子液体与众多新型先进电池材料的匹配，将需要计算能力、机器学习和人工智能来处理大量数据以及可能的组合和潜在结果
ORNL第一EFRC公司采用计算建模方法，对先进能源系统和设备(包括电池、超级电容器、光电电池和电化学电池)中发现的流固界面的概念模型和计算模型进行基本理解和实验验证
该中心代表了一种独特的方法，将创造性的多学科科学团队聚集在一起，应对阻碍能源技术进步的最严峻挑战
“我们中心的使命是实现对纳米条件下电解质和耦合电子输运的原子起源的基本理解和有效的预测模型
这将使电容电能储存和其他与能源相关的界面系统取得革命性的进展，”ORNL的戴胜说，他是第一EFRC的负责人
“对电极材料-离子液体耦合的深入理解是完成我们使命的一部分，”他补充道
论文题目为“电极材料——用于电化学能量存储的离子液体耦合”，作者为德雷克塞尔大学的王学航、巴巴克·阿纳西和尤里·戈戈特西；Maryam Salari，Jennifer Chapman Varela和Mark W
波士顿大学格林斯塔夫；加州大学河滨分校的江德恩；大卫·J
ORNL的韦索洛斯基和戴胜
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