研究人員開發(fā)出可用于制造鋅空氣電池的新化學(xué)成分可儲存更多能量

2021-01-04 11:12:06來源：cnBeta.COM

隨著對綠色汽車和動力源需求的增加，全球的研究人員正在努力發(fā)明新型電池，這些電池可以儲存更多的能量，并允許車輛每次充電行駛更長時間。正在探索的新電池技術(shù)之一是鋅空氣電池(ZAB)，ZAB的一大挑戰(zhàn)是電池可能不穩(wěn)定。

因為它的堿性電解質(zhì)中會有寄生或副反應(yīng)，如枝晶形成和空氣電極失效，可能導(dǎo)致電池失效。研究人員可能已經(jīng)解決了這一問題，他們開發(fā)了一種使用非堿性水電解質(zhì)的新型電池化學(xué)成分，這種新的化學(xué)反應(yīng)克服了寄生反應(yīng)。

非堿性電解質(zhì)采用了一種可逆的過氧化鋅化學(xué)成分，與傳統(tǒng)的強堿性電解質(zhì)相比，新開發(fā)的非堿性電解質(zhì)具有多種優(yōu)勢，優(yōu)勢包括鋅陽極的使用效率更高，化學(xué)穩(wěn)定性和電化學(xué)可逆性更強。一位從事該項目的研究人員表示，目前的鋅-空氣電池由于有水的參與，利用的是緩慢的四電子氧氧化還原反應(yīng)。然而，利用鋅鹽與疏水性陰離子三氟甲磺酸，該團隊能夠去除空氣陰極表面的水，使空氣陰極在稀釋的水電解質(zhì)中發(fā)生高度可逆的2e ORR反應(yīng)。

研究人員表示，由此產(chǎn)生的全鋅空氣電池可以在常規(guī)空氣環(huán)境中穩(wěn)定運行320個循環(huán)和1600小時。研究人員明確表示，雖然ZAB是一種潛在的替代電池技術(shù)，與目前的鋰離子電池相比具有優(yōu)勢，但該技術(shù)還需要更多的研究和優(yōu)化。剩下的一個挑戰(zhàn)是水管理系統(tǒng)，以確保長期的實際操作，因為電池在開放的工況下運作作，這需要允許電解液蒸發(fā)。

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