超快充水系锌离子电池新机制研究取得新突破
6月16日,记者从武汉理工大学获悉,该校材料科学与工程学院麦立强教授团队与合作者提出了一种基于锌离子介导催化作用实现超快充电池的新机制,研制出超高功率、本质安全的水系锌离子电池,这为下一代超快充电池开发应用提供了新的理论基础和技术路径。相关研究成果日前发表在《自然·催化》杂志上。 高性能电化学储能器件是我国电动汽车、人工智能、智能电网等战略性新兴产业的重大需求,也是实现我国“双碳”目标的重要支撑。水系锌离子电池是一种以水作为电解液的电池,具有安全、快充、成本低廉和环境友好等突出优势,是一项极具应用前景的新型储能技术。 传统离子穿梭模型反应速率受限于菲克第二定律的极限,难以实现倍率性能突破。针对上述国际难题,团队创新性提出离子介导催化存储理论,发现调控电极材料和电解液中的阳离子对溶剂鞘层水的吸附会显著影响水裂解的反应速率和产物,远超传统电池反应速率,不仅合理解释了水系锌离子电池的快充性能反常,更提供了不同于传统离子穿梭模型......阅读全文
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
中国科研团队可持续锌电池新设计-可提高性能降低成本
施普林格·自然旗下专业学术期刊《自然-可持续性》最新发表一篇材料科学研究论文,中国科研团队提出的一种新的电池设计,能提高水系锌离子电池的性能,降低其制造成本。 这项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,并凸显出该种电池取代便携式电子产品和电动汽车中使用的传统锂
打破限制!锌离子电池同时实现高容量和长寿命
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/516519.shtm
我所开发出超低温无负极锌离子电池
原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202403/t20240305_7012682.html近日,我所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组(508组)吴忠帅研究员团队和韩国延世大学Sang-Young Lee教授、高丽大学Sang Kyu Kw
中国科学家在锌/石墨双离子电池领域取得突破
9月11日,记者从中国科学院青岛生物能源与过程研究所获悉,该所仿生与固态能源系统研究组的崔光磊研究员和赵井文副研究员带领研究组通过重构阴离子溶剂化结构助力锌/石墨电池高电压电解质,相关研究结果近期发表在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed. )(DOI: 10.1002/a
高性能碱性锌铁液流电池离子传导膜被开发
近日,中国科学院大连化学物理研究所储能技术研究部研究员李先锋、副研究员袁治章团队在碱性锌铁液流电池离子传导膜方面取得进展,制备出高性能碱性锌铁液流电池离子传导膜。 储能技术是构建清洁、低碳、安全、高效能源体系的关键技术支撑。碱性锌铁液流电池储能技术具有成本低、安全性高、开路电压高、环境友好等特
打破限制!锌离子电池同时实现高容量和长寿命
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员杨维慎和研究员朱凯月团队在锌离子电池电解液研究方面取得新进展。团队揭示了电解液中水含量对正负极界面动力学和可逆性的影响,发现通过适当的调控电解液中的水含量,可以打破锌离子电池中高容量和长寿命难以兼得的限制,进而同时实现锌离子电池的高容量和长寿命。?相关成果
物理所蒋礼威在水系钠离子电池研究中取得进展
水系钠离子电池兼具钠资源储量丰富和水系电解液本质安全的双重优势,被视为一种理想的大规模静态储能技术。此前,研究人员针对水系钠离子电池体系做了一些探索(Nature Communications 2015, 6, 6401;Advanced Energy Materials 2015, 5, 15
新型电解质促进水系电池实用化
近日,海南大学海洋科学与工程学院副教授史晓东、教授田新龙所在团队发现,利用硅酸镁铝矿物质盐制备的无机胶体电解质可以推动水系锌锰电池的实用化进程。相关研究成果近日发表在期刊《先进能源材料》上。水系锌锰电池因其低成本、高工作电压和高能量密度而受到广泛关注。开发长寿命的水系锌锰电池,对于环保、稳定供电、提
科学家开发出超低温无负极锌离子电池
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员吴忠帅团队和韩国延世大学Sang-Young Lee教授、高丽大学Sang Kyu Kwak教授等合作,在超低温锌离子电池研究中取得新进展。合作团队在水系电解质中引入软酸/硬碱两性离子,增强了电解质-电极界面的抗冻性质,以此构建出无负极、超低温锌离子全电池。相
什么是锌空气电池?
锌空气电池是一类结构特殊的品种。负极采用了锌合金。而正极材料,则是空气中的氧。在储存时一般保持密封,所以基本上没有自放电。
什么是锌空气电池?
锌空气电池是用活性炭吸附空气中的氧或纯氧作为正极活性物质,以锌为负极,以氯化铵或苛性碱溶液为电解质的一种原电池。锌空气电池的充电过程进行得十分缓慢,为解决这一问题,通常锌空气电池的负极锌板或锌粒,被氧化成氧化锌而失效后,一般采用直接更换锌板或锌粒和电解质的方法,使锌空气电池得到完全更新。
我所开发出具有超大层间距及高稳定性的钒基水系材料
近日,我所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正极材料研究方面取得新进展,发展了一种离子交换诱导相变方法,制备了具有超大层间距及高稳定性的针钒钙石ZnV6O16·8H2O(ZVO)新材料,并将其用作水系锌离子电池正极,表现出优异的倍率性能和长期循环稳
发现“关键配方”,水系电池有望匹敌锂电池
《焦耳》2月刊封面 西湖大学供图生活中最常见的锂离子电池,但因其对温度敏感,一旦电池内部局部过热,便可诱发一连串放热反应,甚至起火爆炸……据不完全统计,2021年全国新能源汽车火灾事故约3000起,电动自行车火灾约1.8万起,造成巨大的人员安全和财产损失。面对悬而未决的安全问题,科学家们把目光投
慢充和快充对电池寿命的影响有多大?
这种影响很难通过客观数据来呈现,总的来说,在电池健康充电区间内快充,不会影响电池的长期性能,可以满足使用质量要求;但像某些运营车辆那样长期高频次的快充,对电池的寿命和安全确实有一定影响,自燃起火的隐患会稍微高一些。不过,一般家用车,大多数人都是几天才快充一次,影响应该不大。
我所开发出Janus水凝胶电解质膜用于高性能锌离子电池
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研究员团队在水系锌离子电池电解质研发方向取得新进展,制备了两面具有不同亲水性、截面具有梯度孔道结构的Janus水凝胶膜,并将其用作水系锌离子电池电解质,不但降低负极水活度抑制析氢反应,而且确保正极侧充足的质子嵌入
我国学者实现宽温域锌金属电池突破性进展
日前,记者从海南大学获悉,该校海洋清洁能源创新团队副教授邢振月在宽温域水系锌金属电池研究领域取得重大突破,相关研究成果发表于能源化学领域期刊《德国应用化学》。据悉,水系锌金属电池凭借高安全性、低成本与环境友好性,在大规模储能领域展现出广阔的应用前景。然而,该技术长期受两大瓶颈制约:一方面,锌负极在水
吉林大学科研团队:新策略提升锌负极稳定性
水系锌金属电池因其低成本、高安全性和环保特性,被认为是未来储能领域的重要解决方案。然而,锌负极的不稳定性限制了其长期循环性能和实际应用。近日,吉林大学物理学院王义展教授课题组在水系锌离子电池研究方面取得新进展。相关研究成果发表在《Energy&Environmental Science》上。
研究构建新型固态电解质界面
近日,中国科学院大连化学物理研究所陈忠伟院士、副研究员窦浩桢团队在水系锌离子电池领域取得新进展。团队开发了一种超薄分层固态电解质界面,有效解决了锌负极在高电流密度和高深度放电(DOD)条件下的严重副反应和树枝状晶体生长问题,为高性能水系锌离子电池的实际应用提供了新思路。相关成果发表在《德国应用化学》
锂电池频繁快充是否损伤电池寿命?
频繁快充对目前电动汽车搭载的电池会带来一定程度的影响,这根据电池类型的不同,其影响的程度也有差别。目前,电动汽车所搭载的普遍是锂离子电池和铅酸电池,其中锂离子电池还包括磷酸铁锂离子电池和三元锂离子电池,不同类型的电池要差别分析。铅酸电池目前重要应用于微型电动汽车上,一般快充的模式分为三段,恒定电流、
科学家开发出超低温无负极锌离子电池
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518520.shtm
一种碘化物离子液体可用于高容量锌离子电池实用化
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519212.shtm
研究团队在一体化构型的锌离子电池研究方面获进展
传统的电化学储能器件构型主要是通过将隔膜夹在两个电极之间并注入电解液来构造的,即隔膜位于两个电极之间,但三者之间是处于相互分离的状态。当器件处于弯曲状态时,上述三种构件由于不同的曲率半径而在它们之间易产生相对位移或脱离,进而导致接触电阻激增、电/离子传输阻滞,使电化学性能恶化。所以,传统构件分离
研究人员制备出高性能氧化锰/碳复合材料
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/498771.shtm安徽理工大学化学工程学院青年教师尹成杰,针对水系锌离子电池锰基正极材料中锰离子溶解造成的循环寿命急剧衰减的问题,成功制备出多孔球状氧化锰/碳复合材料,研究表明该材料具有优异的循环稳定性
-相较于慢充,快充对电池寿命的影响有多大?
这种影响很难通过客观数据来呈现,总的来说,在电池健康充电区间内快充,不会影响电池的长期性能,可以满足使用质量要求;但像某些运营车辆那样长期高频次的快充,对电池的寿命和安全确实有一定影响,自燃起火的隐患会稍微高一些。不过,一般家用车,大多数人都是几天才快充一次,影响应该不大。
理化所开发出梯度凝胶电解质
水系锌离子电池(AZIBs)具有安全性高、价格低廉、体积能量密度高等特点,在未来大规模储能应用中颇具潜力。然而,锌负极面临严重的腐蚀、析氢以及枝晶生长等问题,造成可逆性差、循环寿命短,阻碍了AZIBs的实际应用。因此,亟需开发离子迁移数高且与电极界面相容性好的新型电解质。 近日,中国科学院理化
我所利用双反应策略原位构建新型固态电解质界面
近日,我所能源催化转化全国重点实验室动力电池与系统研究部(DNL29)陈忠伟院士、窦浩桢副研究员团队在水系锌离子电池(ZIBs)领域取得新进展。团队开发了一种超薄分层固态电解质界面(SEI),有效解决了锌负极在高电流密度和高深度放电(DOD)条件下的严重副反应和树枝状晶体生长问题,为高性能水系锌离子
增强界面静电吸附可实现无“刺猬刺”锌负极
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员杨维慎、朱凯月团队在水系锌离子电池金属负极研究中取得新进展。团队利用阴离子表面活性剂增强了电极界面对锌离子的吸附,实现了高Zn(002)取向的无枝晶锌负极。相关成果发表在《美国化学会-纳米》上。水系锌离子电池具有安全性高、成本低、离子电导率高、稳定性好等优点,
中国科大在快充型锂离子电池研究中取得新进展
近日,中国科学技术大学化学与材料科学学院季恒星教授、武晓君教授团队联合加州理工洛杉矶分校段镶锋教授团队,在快充型锂离子电池领域取得突破性进展。研究人员成功突破传统意义上固/液、固/气等两相界面上的电催化模型,实现了一种全新的“固相电催化”,并成功将该策略应用于纯固相反应的负极材料中,从而实现了锂离子
创新设计理念为快充高稳定钠离子电池提供新方向
近日,中北大学能源与动力工程学院教授梁君飞团队联合北京航天航空大学教授郭林、王华在国际期刊《先进材料》(Advanced Materials)上发表了重要研究成果。该论文开创性地将超小超薄非晶理念运用于钠离子电池电极材料设计,有效解决了钠离子电池在快充条件下动力学缓慢和体积膨胀严重的瓶颈难题。电化学