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研究人员开发出可用于制造锌空气电池的新化学成分

来源:cnBeta 作者:cnBeta 人气: 发布时间:2021-01-01
摘要:随着对绿色汽车和动力源需求的增加,全球的研究人员正在努力发明新型电池,这些电池可以储存更多的能量,并允许车辆每次充电行驶更长时间。正在探索的新电池技术之一是锌空气电池(ZAB),ZAB的一大挑战是电池可能不稳定。 因为它的碱性电解质中会有寄生或副反应
随着对绿色汽车和动力源需求的增加,全球的研究人员正在努力发明新型电池,这些电池可以储存更多的能量,并允许车辆每次充电行驶更长时间。正在探索的新电池技术之一是锌空气电池(ZAB),ZAB的一大挑战是电池可能不稳定。

因为它的碱性电解质中会有寄生或副反应,如枝晶形成和空气电极失效,可能导致电池失效。研究人员可能已经解决了这一问题,他们开发了一种使用非碱性水电解质的新型电池化学成分,这种新的化学反应克服了寄生反应。

非碱性电解质采用了一种可逆的过氧化锌化学成分,与传统的强碱性电解质相比,新开发的非碱性电解质具有多种优势,优势包括锌阳极的使用效率更高,化学稳定性和电化学可逆性更强。一位从事该项目的研究人员表示,目前的锌-空气电池由于有水的参与,利用的是缓慢的四电子氧氧化还原反应。然而,利用锌盐与疏水性阴离子三氟甲磺酸,该团队能够去除空气阴极表面的水,使空气阴极在稀释的水电解质中发生高度可逆的2e ORR反应。

研究人员表示,由此产生的全锌空气电池可以在常规空气环境中稳定运行320个循环和1600小时。研究人员明确表示,虽然ZAB是一种潜在的替代电池技术,与目前的锂离子电池相比具有优势,但该技术还需要更多的研究和优化。剩下的一个挑战是水管理系统,以确保长期的实际操作,因为电池在开放的工况下运作作,这需要允许电解液蒸发。

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