合成锌空电池空气极电催化剂研究中获进展
近年来,对绿色能源的探索和开发带动了包括锌-空气电池(ZAB)在内的一系列能源转换和储存装置的研究。ZAB使用水系电解液且具有体积小、能量密度大、成本低等优势,被认为是电能转化和储能的重要技术方向,在未来能源应用中有着广阔前景。在ZAB充放电过程中,空气电极上进行的氧还原反应(ORR)和氧析出反应(OER)动力学过程缓慢,需要较大的过电势造成电压损失,成为制约锌空电池性能的核心问题。 中国科学院福建物质结构研究所研究员曹荣和曹敏纳研究团队设计并合成了一系列单原子催化剂(M-NHC,M=Fe, Co, Ni),其中Fe-NHC在锌空电池的性能测试中表现出比市售催化剂更高的功率密度、能量密度和稳定性。该催化剂是以大环化物六元瓜环(CB[6])自组装得到的棒状超分子为碳前驱体,与廉价的金属盐混合均匀后通过简单的热解法合成得到。在合成过程中借助于瓜环超分子自组装体内部固有的孔道结构,无需添加模板剂或者繁杂的后处理过程即可制备出具有......阅读全文
多功能可穿戴电池研究方面取得新进展
近日,华南农业大学材料与能源学院副教授蔡欣和教授方岳平等人在多功能集成电极及其柔性可穿戴锌-空气电池领域取得新进展。他们通过设计构建0D/2D/3D异质结构的双相纳米合金薄膜用于催化析氢/析氧/氧还原反应,利用多尺度界面电子协同效应显著促进了氧化还原动力学,实现了高性能的柔性锌-空气电池及其自驱动电
物理所开发微纳结构氧化铈材料和新型锂空气电池催化剂
萤石型结构的二氧化铈随环境氧分压和温度的变化会形成一些氧空位,具有优异的储氧和释放氧特性,广泛地应用于燃料电池、处理汽车尾气的三效催化剂、光催化、传感器、氧渗透膜和生物医药等领域,长期以来在基础和应用研究上均受到高度重视。特别是,研究发现纳米结构的氧化铈具有一些独特的性质,例如,电
新型镍锌电池或可取代锂离子电池
锂离子电池被广泛应用于手机、笔记本电脑等便携式电子产品。虽然具有众多优点,锂离子电池的安全性一直为人诟病,也不时引发消费者的担忧。因此,来自世界各地的研究人员都在致力于提高锂离子电池的安全性或者寻找锂离子电池的替代品。一项新的研究表明,一种以锌为电极的新型电池或有望取代锂离子电池。 锂离子电池
水基锌电池有望成锂电池替代品
美国研究人员开发出一种可充电的水基锌电池,不仅容量大,寿命长,而且更安全,有望成为目前广泛使用的锂电池的理想替代品。 对于电池来说,体积小、容量大、寿命长、安全性高、制造成本低等都是理想的素质要求,但集这些特性于一身的电池目前还难以找到。就拿消费电子产品中广泛使用的锂电池来说,虽然在容量、
蜂窝煤”状碳膜探究锂空气电池大孔的动力学过电位行为
前言: 非水锂空气电池具有能量密度高,绿色环保等优点,是目前备受关注的电化学能量存储体系。然而锂空气电池存在着倍率性能低、过电位高和循环性能差等一系列问题。充电时,锂空气电池的氧析出过程会形成较多的副产物。放电过程主要先生成中间产物超氧化锂。然后,中间产物超氧化锂再经过表面反应机制形成膜状的过
电池极片真空干燥箱
本干燥箱的外壳和工作室均采用优质钢板制作,内部安装导轨,中间填充环保的硅酸铝纤维棉,外壳表面喷涂,经久耐用,采用高效节能的加热器,合理的抽真空系统,放气系统,充氮系统,完善的控制系统,使得工作室的温度更加均匀,含水量更低。 筒体和轴芯分别加热。 结构上有2个,4个,6个圆筒之选。 控制上有
电芯、电池模组和电池包的关系
电池是一个统称,而电芯、模组、电池包则是电池应用中的不同阶段。在电池包中,为了安全和有效的管理成百上千的单颗电芯,电芯并不是随意的放在动力电池的壳里面,而是按照模块和包有序的放置的。最小的单元就是电芯,一组电芯可以组成一个模组,而几个模组则可以组成一个包。
我所揭示锌离子电池正极孔道材料中的储锌机制
原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202308/t20230801_6852765.html 近日,我所催化基础国家重点实验室无机膜与催化新材料研究组(504组)杨维慎研究员和朱凯月副研究员团队在水系锌离子电池机理研究方面取得新进展,将结构稳定的孔道材料M
锌—溴络合可提升中性锌铁液流电池寿命和性能
近日,长沙理工大学贾传坤教授、丁美教授联合中国科学院金属研究所唐奡研究员、清华大学深圳国际研究生院周光敏教授,利用溴离子络合锌离子的方法来提高锌/锌离子电对氧化还原可逆性和稳定性。研究发现,溴离子在电池工作过程中能够很好地与锌离子络合,提升了锌/锌离子电对氧化还原可逆性和稳定性。 “碳中和”背
关于碱性锌锰电池的基本介绍
以锌为负极,二氧化锰为正极,氢氧化钾溶液为电解液的原电池。简称碱锰电池,俗称碱性电池。其产品系列都用字母“LR”表示,其后的数字表示电池的型号。 最早见诸于德国ZL的碱锰电池是一种湿电池。1912年又有一种干电池取得德国ZL。直到1949年才有美国悦华公司的“皇冠”型电池投入市场。1960年开
锌离子电池库伦效率不好的原因
是由于有机活性物质在水电解液中发生溶解或者分解造成的。锌离子电池由(ZIBs)于易于组装、成本低、环境友好,是储能系统的研究热点之一。
关于锌锰干电池的基本介绍
锌-锰电池具有原材料来源丰富、工艺简单,价格便宜、使用方便等优点,成为人们使用最多、最广泛的电池品种。锌-锰电池以锌为负极,以二氧化锰为正极。按照基本结构,锌-锰电池可制成圆筒形、扣式和扁形,扁形电池不能单个使用,可组合叠层电池(组)。按照所用电解液的差别将锌-锰电池分为三个类型: (1)铵型
简述碱性锌锰电池的性能特征
碱锰电池的标称电压为1.5V,最高电压为1.65V,其放电性能与普通锌锰电池相比有下列特点: ①内阻小,能在重负荷下连续工作的同时维持较高的稳定电压; ②MnO2利用率高,同体积相比较,其电荷量比纸板电池大一倍左右; ③储存期内自放电率小,一般储存3年仍能保持原有电荷量的85%,寿命较长;
锌锰干电池的结构与原理
锌锰干电池是日常生活中常用的干电池。正极材料:MnO2、石墨棒负极材料:锌片电解质:NH4Cl、ZnCl2及淀粉糊状物电池符号可表示为(-)Zn|ZnCl2、NH4Cl(糊状)‖MnO2|C(石墨)(+)负极:Zn=Zn2++2e正极:2MnO2+2NH4++2e=Mn2O3+2NH3+H2O总反应
新设计显著提升锌电池的性能
天津大学的翁哲、杨全红和合作者设计出一种新的电池,可提高水系锌离子电池的性能,降低其制造成本。研究结果显示出开发兼具安全性、高性能和可持续性的实用锌离子电池的可行性,凸显出这种电池取代便携式电子产品和电动汽车中使用的传统锂离子电池的潜力。 相关结果12月3日发表于《自然—可持续性》。 近来,越
中科院大连化物所制备新型“可呼吸式”电池正极
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/498285.shtm中新网大连4月11日电 (记者 杨毅)记者11日从中国科学院大连化学物理研究所(以下简称“大连化物所”)获悉,该所研究员杨维慎和副研究员朱凯月团队近日在碱性镍锌电池研发方面取得新进展。
不对称三核位点偶联策略助力可逆氧电催化
安徽理工大学材料科学与工程学院教授张雷团队在电催化材料的设计、合成及性能调控领域取得了重要进展。张雷提出了一种创新策略,构建了含有铁单原子、铁团簇与镍单原子的非对称三核位点。通过成分和尺寸的不对称耦合设计,成功制备出铁团簇-铁单原子-镍单原子@氮掺杂碳类手风琴状多级结构,并证实该材料可用于可充电锌空
金属空气电池研发获进展
▲1000Wh 镁空气电池样机演示图▲镁空气电池样机中的单体电池放电曲线 本报讯 近日,宁波材料所动力锂电池工程实验室在优化阴极空气扩散电极的结构与制备工艺,以及开发高性能的锰氧化物氧还原催化剂的基础上,成功研制出1000Wh镁空气电池样机。 金属空气电池具有原材料丰富、安全环保、能量密度高等一
新型氮化物大幅降低燃料电池制造成本
化石能源的大量使用带来了严重的环境污染和能源危机。可以预见,在不久的将来,人类社会的能源利用方式将从有限的碳基化石能源转换到无尽的可再生能源。燃料电池和金属空气电池在这类能源转换中扮演着重要的角色。当前,燃料电池中一直使用的是昂贵的Pt催化剂;据报道,Pt催化剂占到整个燃料电池成本的20%左右,
无膜双极氨电合成研究获进展
硝酸盐电还原反应合成氨是新兴的可持续绿氨制备路径,但其复杂的多步反应机制及与析氢反应的激烈竞争,导致反应效率与选择性难以兼顾。从技术经济性角度考量,亟需开发成本更低、活性更高的电催化剂材料。 近日,中国科学院福建物质结构研究所团队提出了基于“电化学重构—氧空位簇协同”的新型活性位点构筑策略。研
“刀片电池”的工作电原理
磷酸铁锂电池一端为橄榄石结构的LiFePO4材料构成的正极;另一端是由碳(石墨)组成的电池负极;中间是聚合物的隔膜,它把正极与负极隔开,锂离子可以通过隔膜而电子不能通过隔膜。电池内部充有电解质溶液,电池由金属外壳密闭封装。磷酸铁锂电池结构示意图磷酸铁锂的晶格结构图磷酸铁锂电池的充放电反应是在LiFe
日车企致力减少铂催化剂用量
日本车企将在未来加快技术攻关,减少铂作为催化剂的用量。此前,丰田和本田宣布将于2015年开始销售降低了成本的燃料电池车(FCV),但其价格仍然难以走进普通车的行列。 FCV低成本化的最后难关,是减少燃料电池催化剂中使用的铂(Pt)用量。丰田技术统括部新车推进组主任兼担当部长折桥信行表示,为实
什么是锂空气电池?
锂空气电池是一种非常有潜力的高比容量电池技术,其利用锂金属与氧气的可逆反应,理论能量密度上限达到11000Wh/kg,远超过锂电池目前200+Wh/kg的实际能量密度,因此得到了学术界和工业界的热捧,被广泛认为是一项电池领域中未来的颠覆技术。
锂空气电池的简介
理论上,由于氧气作为正极反应物不受限,该电池的容量仅取决于锂电极,其比能为5.21kWh/kg(包括氧气质量),或11.4kWh/kg(不包括氧气)。相对与其他的金属-空气电池,锂空气电池具有更高的比能(见下表),因此,它非常有吸引力。不过,锂空气电池仍在开发中,市场上还买不到。
电溶解调控提升锌电极可逆性
近日,中国科学技术大学教授谈鹏团队在水系锌基电池领域取得重要进展,全面揭示了锌电极的电溶解机理,为提升锌电极的可逆性提供了新思路,相关成果发表于《科学通报》。水系锌基电池由于固有的安全性、环境友好、低成本和高能量密度,是理想的电化学储能系统。然而,锌电极不可逆的电化学溶解和沉积导致了不可控的枝晶生长
硅酸盐研究所:新型氮化物电催化剂研究获进展
化石能源的大量使用带来了严重的环境污染和能源危机。可以预见,在不久的将来,人类社会的能源利用方式将从有限的碳基化石能源转换到无尽的可再生能源。燃料电池和金属空气电池在这类能源转换中扮演着重要的角色。当前,燃料电池中一直使用的是昂贵的Pt催化剂;据报道,Pt催化剂占到整个燃料电池成本的20%左右,
锌催化剂出手-循环利用废弃塑料有了新思路
该技术的关键是在再聚合过程中,过加入不同类型单体可以获得性质各异的最终材料。该成果为聚乳酸循环利用提供了新的解决思路,并在聚合物的改性和合成方面具有发展前景。——王庆刚 中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究员2月16日,记者从中国科学院青岛生物能源与过程研究所获悉,该研究所王庆刚研究员带领的催化聚
高曲率多层纳米结构包覆过渡金属氮碳材料用于氧电催化
全文速览 近日,陕西师范大学郑浩铨教授、林海平教授和曹睿教授合作,设计制备了一种新型高曲率多层弯曲结构(也称为洋葱碳结构,onion-like carbon, OLC)纳米球包覆Co-N-C(OLC/Co-N-C)材料,如下图1所示。与20%Pt/C+RuO2复合贵金属催化剂相比,OLC/
关于锂电池极耳的定义
极耳,是锂离子聚合物电池产品的一种原材料。例如我们生活中用到的手机电池,蓝牙电池,笔记本电池等都需要用到极耳。电池是分正负极的,极耳就是从电芯中将正负极引出来的金属导电体,通俗的说电池正负两极的耳朵是在进行充放电时的接触点。这个接触点并不是我们看到的电池外表的那个铜片,而是电池内部的一种连接。极
锂电池极耳的技术特点
极耳的特点1.以引起电芯气涨,漏液的机理为研发点,研制出的金属带表面具有特殊的耐腐蚀涂层,同时使用进口的CPP胶与铝膜内层的CPP层有良好的热封性能,极好的解决了极耳处的气涨、漏夜等问题。2.优越的耐电解液及抗HF性能。3.与金属表面及铝塑膜有良好的粘接性能。4.绝缘层熔点高有效防止与铝塑膜铝箔之间