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
什么是碱性锌锰电池？
20世纪中期在锌锰电池基础上发展起来的，是锌锰电池的改进型。电池使用氢氧化钾（KOH）或氢氧化钠（NaOH）的水溶液做电解质液，采用了与锌锰电池相反的负极结构，负极在内为膏状胶体，用铜钉做集流体，正极在外，活性物质和导电材料压成环状与电池外壳连接，正、负极用专用隔膜隔开制成的电池。
锌空气电池有哪些种类？
①中性锌空气电池:结构与锌锰圆筒形电池的类同，也采用氯化铵与氯化锌为电解质，只是在炭包中以活性炭代替了二氧化锰，并在盖上或周围留有通气孔，在使用时打开；②纽扣式锌空气电池：结构与锌银扣式电池基本相同，但在正极外壳上留有小孔，使用时可打开；③低功率大荷电量的锌空气湿电池：将烧结或粘接式活性炭电极和板状
锌空气电池的主要类型
①中性锌空气电池:结构与锌锰圆筒形电池的类同，也采用氯化铵与氯化锌为电解质，只是在炭包中以活性炭代替了二氧化锰，并在盖上或周围留有通气孔，在使用时打开；②纽扣式锌空气电池：结构与锌银扣式电池基本相同，但在正极外壳上留有小孔，使用时可打开；③低功率大荷电量的锌空气湿电池：将烧结或粘接式活性炭电极和板状
锌空电池的应用特点
锌空电池保存的关键在封条，除非电池准备立刻使用，否则不能取下电池阴极封条。模拟试验表明，在室温条件下，存放一年后电量下降到95%，存放两年后电量下降到90%，存放四年后电量仍有85%。撕下封条后，电池被激活并开始工作，在室温环境并不接负载时，根据不同的电池大小规格，3到12周后电池电量下降50%，超
碳锌电池的反应原理
碳锌电池，其内部的离子反应是：阳极：Zn → Zn 2＋ ＋ 2e –阴极：2 NH 4 ＋ ＋ 2 MnO 2 ＋ 2e – → Mn 2 O 3 ＋ H 2 O ＋ 2 NH 3，其中：2 NH 4＋ ＋ 2e – →2 NH 3 ＋ H 2
锌空气电池的技术缺陷
1、自放电率高：锌电极在碱性溶液中的是不稳定的，锌溶解后自放电会析放出氢气，可在较短的时间内消耗完存储的电量；2、无法充电：这是锌空气电池最致命的缺点，这种电池是一次性电池，不能充电循环使用；3、电解液易渗漏：锌空气电池的表面有许多微小的孔隙，长时间使用容易发生渗漏，再加上电池内的电解液具有较强的腐
锌空气电池的工作原理
成糊状的锌粉在阳极极端和起催化作用的碳在阴极。电池壳体上的孔可让空气中的氧进入腔体附着在阴极的碳上。同时，阳极的锌被氧化，这与小型银氧或汞氧电池的化学反映类似。阴极―― 是起催化作用的碳从空气中吸收氧。阳极 ――是锌粉和电解液的混合物，成糊状。电解液―― 高浓度的氢氧化钾水溶液。隔离层――用于隔离两
锌空气电池的技术优点
1、对环境友好：锌空气电池最大的特点就是绿色环保，电池在工作过程中，并不会产生任何污染大气的有害物质；2、能量密度高：锌空气电池的每公斤发电量能够达到0.3Kwh，在电池重量相同的情况下，锌空气电池所提供的电量要比其他类型电池多得多；3、成本低：锌空气电池所需的锌材料储备量十分丰富，加上锌空气电池技
“动态双电层”可构建自修复固态电解质界面
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。团队提出了动态双电层概念，原位构筑自修复杂化固态电解质界面，得到的水系锌离子电池在高载和贫电解液实际工况下具有长循环寿命。该研究为水系电池固态电解质界面设计提供指导，其“动态双电层”概念为理解双电层结构提
全套荧光离子探的应用钙离子与锌离子
无机阳离子和阴离子浓度不成比例的稳态维持是活细胞的特征，对于大多数细胞功能而言，跨不同区室的这些离子梯度的稳态调节至关重要。以空间和时间分辨率来测量这些离子的浓度对于研究细胞的生理学已经变得至关重要。离子探针提供了一种将离子通道激活与细胞内离子浓度的后续变化测定相关的方法。用这些类
廉价有机材料使水系电池更长寿
长期以来，安全性和循环寿命对于锂离子电池而言，就像鱼和熊掌很难兼得。《自然·材料》杂志网站近日发文称，科学家利用廉价的有机材料制备出新型水系锂离子电池，很好地解决了这一难题。 论文通讯作者、美国休斯顿大学德州超导中心教授姚彦6月22日接受科技日报记者采访时表示，当前锂离子电池采用可燃性有机电解
锌调蛋白感知锌离子的分子机制获得进展
锌是生物体所必需的微量元素，它对很多重要蛋白的结构稳定性和催化活性至关重要。然而，过量的锌会抑制呼吸链NADH氧化酶的活性，毒害细胞。为了生存，细胞必须准确感知并严格调节锌离子在细胞内的浓度。锌调蛋白在维持细菌锌离子稳态和调控致病力过程中发挥极其重要的作用，但其感知锌离子的分子机制却一直未被解析
大连化物所提出离子载体构建自优化锌负极的新策略
近日，大连化物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负极研究方面取得新进展。该团队采用可循环的动态MOF纳米片作为锌离子的运输载体，在电池充放电循环过程中持续诱导Zn(002)生成，使得锌负极表面呈现出有利的(002)晶面取向
新型单阴离子传导固态电解质可用于柔性锌空气电池
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柔性锌-空气电池方面取得新进展。团队受植物根系和血液循环系统的启发，构筑了一种安全、环境友好、具有多层级离子传输通道的单阴离子传导固态电解质，由其组装的柔性锌-空气电池展现出良好的电化学性能和超长循环寿命。相关成果发表在《德国应用化学
太原理工提出构筑异质结锌离子电池正极材料新策略
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518750.shtm
福州大学ESM：界面过程控制实现无枝晶锌离子电池
水系锌离子电池中锌金属的界面反应复杂且不稳定，电解质的加速消耗和局部pH的变化容易造成了树状枝晶的快速生长以及副反应发生。这一问题会对电池不可避免的危害，阻碍了锌离子电池的发展。使用电解质添加剂稳定锌金属表面是一种简单有效的方法，因此探索稳定有效的添加剂，以及解决枝晶和副反应问题的基本原理就尤为
新型单阴离子传导固态电解质可用于柔性锌空气电池
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柔性锌-空气电池方面取得新进展。团队受植物根系和血液循环系统的启发，构筑了一种安全、环境友好、具有多层级离子传输通道的单阴离子传导固态电解质，由其组装的柔性锌-空气电池展现出良好的电化学性能和超长循环寿命。相关成果发表在《德国应用化学
镍锌电池的致密结构NiS2/rGO复合正极材料
随着化石燃料的快速消耗以及对可穿戴电子产品和电动汽车需求的不断增长，具有高体积能量密度的紧凑型储能装置的开发已成为全球关注的问题。在过去的几十年中，高能量密度的锂离子电池受到了人们的广泛关注，但是成本、可用性和可持续性问题严重阻碍了它们的进一步大规模应用。作为最先进的能量储存设备之一，水系电池由
我所提出增强界面静电吸附实现无枝晶锌负极
近日，我所无机膜与催化新材料研究组（504组）杨维慎研究员、朱凯月研究员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。此外，团队提出了以电极/电解液界面处静电吸附强度作为电解液添加剂的初步筛选标准。水系锌
磁场强化电结晶过程研究取得进展
近年来，在国家“双碳”战略背景下，电化学过程在能源转换、清洁制备与环境治理等领域中发挥着关键的支撑作用，水系锌离子电池日益成为下一代绿色能源转化与存储的重要技术方向之一。采用中性水系电解液的可充电锌金属电池凭借其高理论容量、低工作电位、高离子电导率以及环境友好等突出优势，在储能领域具有重要的应用潜力
锂电池快充的技术原理
一般来说，大部分的电动车都是采用的普通充电技术，这种普通充电的方法给电车充电，需要8-10个小时，而快充即快速充电，只需要1小时就可以把电池充满。简化概念来说，实际上快充采用的是大电流大功率直流电给电池充电，其真实原理是在快充状态下，锂电池中的锂离子高速运动，瞬间嵌入到电池的两极。实现方法是，首先使
锌均匀沉积诱导技术可全面提升锌基电池性能
近日，中科院大连化学物理研究所李先锋研究员、张华民研究员团队，提出了一种利用磁控溅射技术在3D多孔碳毡电极上溅射金属锡层的策略，在水系锌基电池中实现了对锌沉积形貌的诱导，有效降低了锌的电化学沉积过电位，缓解了锌枝晶的生长，使锌基电池的库伦效率与循环寿命显著提升。研究成果发表在《先进材料》上。
研究提出锌金属电池双相电解液策略
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/509931.shtm近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员王二东团队在水系锌金属电池电解液研究方面取得新进展。团队提出了双相电解液策略，有效抑制了锌金属负极的枝晶生长和析氢反应，实现了锌金属电池的长寿
新型离子膜打破国外垄断
中国科学技术大学科研人员经过多年研究，设计了一类新型离子传导膜从，从而实现微孔框架离子膜内近似无摩擦的离子传导。这种离子膜有望广泛应用于能源转化、大规模储能以及分布式发电等领域。据悉，该研究成果已于北京时间 4 月 26 日在国际学术期刊《自然》进行发表。多年来，高效储存和利用太阳能、风能等新能源是
我所开发出动态双电层构建自修复固体电解质界面
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。团队提出了动态双电层概念，原位构筑自修复杂化固态电解质界面（SEI），得到的水系锌离子电池在高载和贫电解液实际工况下具有长循环寿命。该研究为水系电池固态电解
一种聚合物涂层可增强锌离子电池阳极稳定性
近日，山西大学电力与建筑学院陈名副教授在基于钙钛矿太阳电池充电的锌离子电池研究领域取得进展，提升了锌离子电池的稳定性能，其研究成果作为热点文章发表在 Angewandte Chemie International Edition上。 钙钛矿太阳能电池因其卓越的能量转换效率而备受关注。与此同时，
一种聚合物涂层可增强锌离子电池阳极稳定性
近日，山西大学电力与建筑学院陈名副教授在基于钙钛矿太阳电池充电的锌离子电池研究领域取得进展，提升了锌离子电池的稳定性能，其研究成果作为热点文章发表在 Angewandte Chemie International Edition上。钙钛矿太阳能电池因其卓越的能量转换效率而备受关注。与此同时，水系锌离
锌空电池的制作方法
锌空电池的制作它以金属锌为电池负极；以吸附的空气中的氧为电池的正极；以氢氧化钾水溶液为电解质。空气电极的制作采用了以发泡镍为基体的涂粉( 浆)技术；锌电极的制作则是添加粘结剂的糊膏技术。其技术包括空气电极的制作与配方；锌电极的制作与配方；简单有效的密封技术；工业化生产所使用的生产设备与装备，其中包括
为什么eds扫不出锌离子
原因是形状不均匀，样品对释放出的X光信号还会有吸收的各向异性。扫描电镜中配置的能谱全称为能量色散谱仪（EnergyDispersiveSpectroscopy，EDS），用于检测元素特征X射线能量。
锌离子荧光染料探针的应用
锌离子在许多生理和病理过程中都起到至关重要的作用,因此对锌离子进行探测和识别有重要理论和实际意义。荧光探针因其设计简单、易于操作、灵敏度高、可细胞成像等诸多优点而广泛应用于锌离子的识别研究。锌是生物中含量第二高的过渡金属（仅次于铁), 大脑中大多数Zn 2+紧密结合，因此细胞外和细胞内的游离Zn 2