當(dāng)前位置: 電池聯(lián)盟網(wǎng) > 前沿 >
天津大學(xué)實(shí)驗(yàn)室提出穩(wěn)定、高能鋅錳電池的設(shè)計(jì)方案
時(shí)間:2020-04-04 14:26來源:OFweek鋰電 作者:jason
點(diǎn)擊:
次
全球?qū)沙潆?a href='http://www.m.69gh.com/shushuo/dc/' target='_blank'>電池的需求在過去10年左右呈指數(shù)級增長，因?yàn)樗鼈冃枰獮橹悄苁謾C(jī)、筆記本電腦、平板電腦、智能手表和健身追蹤器等越來越多的便攜式電子設(shè)備提供動力。為了更有效地工作，可充電電池應(yīng)該具有較高的能量密度，同時(shí)也應(yīng)該是安全、穩(wěn)定和環(huán)保的。
雖然鋰離子電池是目前最廣泛使用的可充電儲能系統(tǒng)之一，但它們含有易揮發(fā)的有機(jī)電解質(zhì)，這大大降低了它們的安全性。
最有希望替代鋰電池的是基于不易燃和低成本的水基電解質(zhì)的電池，如鉛酸電池和鋅錳電池。這些電池有許多優(yōu)點(diǎn)，包括安全性更高、生產(chǎn)成本更低。然而，到目前為止，它們的性能、工作電壓和可充電性與鋰電池相比都有一定的局限性。
天津大學(xué)高級陶瓷與加工技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、天津復(fù)合材料與功能材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究人員最近提出了一種新的設(shè)計(jì)策略，可以提高鋅錳氧化物（Zn－MnO2）電池的性能。他們在《自然能源》雜志上發(fā)表的一篇論文中提出的方法，是將電池內(nèi)部的電解質(zhì)解耦，從而在鋅和二氧化錳電極上實(shí)現(xiàn)最佳氧化還原化學(xué)反應(yīng)。
研究人員之一鐘教授（音譯）表示：“我們的論文是在無意中完成的，當(dāng)我們用新電沉積的MnO2組裝堿性鋅錳電池時(shí)，MnO2表面有一些殘留的H2SO4。組裝的電池比傳統(tǒng)的Zn－MnO2電池顯示出更高的放電電壓，這鼓勵我們把東西剝離到基本的東西，為我們的研究奠定基礎(chǔ)。”
鐘教授團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，他們的解耦電解質(zhì)策略可以使開路電壓為2.83 V的Zn－MnO2電池性能更好。考慮到更傳統(tǒng)的Zn－MnO2電池的電壓通常為1.5V，這結(jié)果相當(dāng)有前途。
使用他們的電解解耦策略制造的電池，在連續(xù)使用和充電200小時(shí)后，電池容量僅下降了2％。此外，在各種放電電流密度下，電池仍能保持100％的容量。值得注意的是，研究人員證明，用他們的方法制造的電池也可以與風(fēng)能和光伏混合動力系統(tǒng)集成，這進(jìn)一步提高了電池的可持續(xù)性。
鐘教授解釋說：“電解解耦策略的目的是同時(shí)實(shí)現(xiàn)鋅和二氧化錳電極的最佳氧化還原化學(xué)反應(yīng)。”將MnO2陰極和Zn陽極的工作條件解耦，使酸性MnO2和堿性Zn氧化還原反應(yīng)在單細(xì)胞內(nèi)同時(shí)進(jìn)行。由此得到的DZMB電池比傳統(tǒng)的堿性鋅錳電池具有更高的工作電壓和更長的循環(huán)壽命。”
在未來，鐘教授和他的同事提出的新設(shè)計(jì)策略可以用于生產(chǎn)新的Zn－MnO2電池，這種電池成本低且安全，但同時(shí)具有極高的開路電壓和更長的循環(huán)壽命。值得注意的是，同樣的策略也可以用于提高其他鋅基水電池的性能，包括那些含有鋅－銅和鋅－銀組合物的電池。
鐘教授說：“由于目前最先進(jìn)的離子選擇性膜的成本和性能仍不理想，我們未來的研究將集中在不使用這種膜的解耦設(shè)計(jì)上。
文章標(biāo)簽：
鋅錳電池
電池設(shè)計(jì)方案
免責(zé)聲明：本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)，與中國電池聯(lián)盟無關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本網(wǎng)證實(shí)，對本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實(shí)性、完整性、及時(shí)性本站不作任何保證或承諾，請讀者僅作參考，并請自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。
凡本網(wǎng)注明 “來源：XXX（非中國電池聯(lián)盟）”的作品，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)。
如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的，請?jiān)谝恢軆?nèi)進(jìn)行，以便我們及時(shí)處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@m.69gh.com
凡本網(wǎng)注明 “來源：XXX（非中國電池聯(lián)盟）”的作品，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)。
如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的，請?jiān)谝恢軆?nèi)進(jìn)行，以便我們及時(shí)處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@m.69gh.com
猜你喜歡
-
密歇根大學(xué)列出鋰金屬固態(tài)電池的主要問題 以推動其商業(yè)化發(fā)展
2021-06-07 08:38 -
南京大學(xué)金鐘課題組設(shè)計(jì)介觀結(jié)構(gòu)鋰負(fù)極材料用于高比能鋰金屬電池
2021-06-04 08:53 -
得州農(nóng)工大學(xué)開發(fā)新型無金屬多肽電池 可根據(jù)要求進(jìn)行降解
2021-05-15 13:19 -
哈佛大學(xué)團(tuán)隊(duì)打造新型固態(tài)鋰金屬電池：10-20分鐘為電動汽車充滿電
2021-05-14 10:53 -
阿爾托大學(xué)開發(fā)電池回收新方法 不需要破碎或溶解電池
2021-05-11 21:28 -
花王與大學(xué)合作研發(fā)用汗水發(fā)電的生物電池
2021-05-07 09:15 -
昆士蘭大學(xué)開發(fā)新型石墨烯-鋁電池 比當(dāng)前鋰離子電池的壽命長3倍
2021-04-29 08:47 -
吉林大學(xué)于吉紅院士科研團(tuán)隊(duì)在固態(tài)鋰空電池研發(fā)方面取得重要進(jìn)展
2021-04-23 09:57 -
四川大學(xué)在下一代高性能鋰離子電池研究方面取得新進(jìn)展
2021-04-14 09:13 -
牛津大學(xué)、牛津儀器和亨利·羅伊斯研究所達(dá)成合作 加速開發(fā)下一代電池
2021-03-17 08:31
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
專題
相關(guān)新聞
-
密歇根大學(xué)列出鋰金屬固態(tài)電池的主要問題 以推動其商業(yè)化發(fā)展
2021-06-07 08:38 -
南京大學(xué)金鐘課題組設(shè)計(jì)介觀結(jié)構(gòu)鋰負(fù)極材料用于高比能鋰金屬電池
2021-06-04 08:53 -
得州農(nóng)工大學(xué)開發(fā)新型無金屬多肽電池 可根據(jù)要求進(jìn)行降解
2021-05-15 13:19 -
哈佛大學(xué)團(tuán)隊(duì)打造新型固態(tài)鋰金屬電池：10-20分鐘為電動汽車充滿電
2021-05-14 10:53 -
阿爾托大學(xué)開發(fā)電池回收新方法 不需要破碎或溶解電池
2021-05-11 21:28 -
花王與大學(xué)合作研發(fā)用汗水發(fā)電的生物電池
2021-05-07 09:15 -
昆士蘭大學(xué)開發(fā)新型石墨烯-鋁電池 比當(dāng)前鋰離子電池的壽命長3倍
2021-04-29 08:47 -
吉林大學(xué)于吉紅院士科研團(tuán)隊(duì)在固態(tài)鋰空電池研發(fā)方面取得重要進(jìn)展
2021-04-23 09:57
本月熱點(diǎn)
-
2020年鋰電池行業(yè)研究報(bào)告
2021-05-11 11:24 -
突發(fā)｜深圳一鋰電企業(yè)停止經(jīng)營、解散員工！
2021-05-11 10:02 -
4月我國動力電池裝車量同比上升134.0%
2021-05-13 08:26 -
如何看待Pack內(nèi)鐵鋰和三元混用
2021-06-01 09:25 -
可充電中性鋅空氣電池：進(jìn)展，挑戰(zhàn)和未來
2021-05-19 10:59 -
揭開贛鋒鋰業(yè)的家底
2021-06-03 09:46 -
“電池荒”來襲，生產(chǎn)純電動汽車的車企要被卡脖子了？
2021-06-01 21:22
©2017 版權(quán)所有 電池聯(lián)盟 華杰永泰科技（北京）有限公司 承辦 Power by DedeCms
價(jià)值成就行業(yè)品牌！竭誠為您提供最新最熱的資訊
京ICP備09081210號
價(jià)值成就行業(yè)品牌！竭誠為您提供最新最熱的資訊
京ICP備09081210號
企業(yè)微信號
微信公眾號