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含非碱性水电解质的锌空气电池

来源:   2021-01-07 17:49:57

全世界的科学家都在寻找后锂存储技术,而锌空气电池代表了一种有趣的选择。然而,这些存储系统仍在化学不稳定性方面苦苦挣扎,最终导致电化学不可逆的损害。

由明斯特的威斯特伐利亚威廉姆斯大学MEET电池研究中心的Sun Wei带领的一组研究人员希望通过使用基于非碱性水电解质的创新电池化学技术来克服常规锌空气电池的技术缺陷。

他们的研究结果已经发表在《科学》杂志上,其中包括上海复旦大学,武汉科技大学,马里兰大学和美国陆军研究实验室。Sun解释说:“我们创新的非碱性电解质为锌-空气电池带来了以前未知的可逆过氧化锌(ZnO2)/ O2化学物质。”

迄今为止使用的常规电解质是强碱性的。Sun说,新的电池化学是基于三氟甲磺酸锌的盐,据称它具有多个优点,并指出锌阳极由于其较高的化学稳定性和电化学可逆性而得到更有效的利用。

用这种化学方法开发的锌-空气电池可以稳定运行320个周期和1,600小时。借助于电化学和分析技术,并以多尺度模拟,系统地研究了ZnO2/ O2电池化学的影响以及疏水性三氟甲磺酸根阴离子的作用。

科学家们确定电池具有更高的能量密度,并且这些设备可以与当前占主导地位的锂离子存储系统竞争。Sun表示:“但是,这项技术需要进一步的深入研究和优化,才能在实践中使用。”

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