为微米级设备供电的锌空气电池面世

随着机器人设备逐渐缩小,对微米尺度电池的需求日益迫切。美国麻省理工学院工程师设计出一款新的微型电池,可为体内胶体机器人、传感器等微米级设备供电。这些设备未来或能用于人体内药物输送、天然气管道泄漏定位等领域。相关论文发表于新一期《科学·机器人》杂志。锌空气电池长0.1毫米,厚0.02毫米。图片来源:麻省理工学院新电池长100微米,厚2微米,是一款锌空气电池。与其他类型的电池相比,锌空气电池能量密度更高、寿命更长。该电池从空气中捕获氧气,可产生高达1伏的开路电压,能量密度达到760瓦时/升,足以为一个微型电路、传感器或执行器供电。近年来,该团队一直在研究能够感知和响应环境刺激的微型机器人,但开发这种机器人面临诸多挑战,其中包括确保有足够电力供其运行。虽然已能用太阳能为此类设备供电,但必须始终有激光器或其他光源与机器人相连。如果想让微型机器人进入更小空间,赋予其更高自主性至关重要。而电池对于那些无法与外界连接的设备来说不可或缺。电池由......阅读全文

我所开发出单阴离子传导固态电解质用于柔性锌空气电池

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

关于锌锰电池的基本信息介绍

  锌二氧化锰电池(简称锌锰电池) 又称勒兰社(Leclanche)电池,是法国科学家勒兰社(Leclanche,1839-1882)于1868年发明的由锌(Zn)作负极,炭棒为正极,电解质溶液采用二氧化锰(MnO2),中性氯化铵(NH4Cl)、氯化锌(ZnCl2)的水溶液,面淀粉或浆层纸作隔离层制

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

简述锂空气电池的应用前景

  科学家利用顶端为20纳米的原子力显微镜(AFM),基于锂离子导电玻璃陶瓷电解质,利用直流电测量了显微镜在循环过程中顶端高度的变化,以分析锂微粒的上升,从而探究电池的可逆性。他们观测到了锂微粒的局部可逆性——当最小的微粒形成时,可逆程度达到了最高水平。研究人员发现,顶端高度的新增和下降都与电流的变

空气电池研发驶入快车道

  用空气制造的终极蓄电池有望在不久的将来出现。这种电池不需要传统的电极,重量是现有锂电池的1/5。《日本经济新闻》在近日的报道中指出,全世界多个国家和多家企业正积极推进空气电池研发,期待能借此实现尽快脱碳的目标。这种电池目前主要用于风能等可再生能源储电,随着研发技术不断取得进展,其应用范围也将进一

锂空气电池的工作原理介绍

  锂空气电池是一种用锂作负极,以空气中的氧气作为正极反应物的电池。锂空气电池比锂离子电池具有更高的能量密度,因为其阴极(以多孔碳为主)很轻,且氧气从环境中获取而不用保存在电池里。  锂空气电池采用锂作为负极活性材料,采用多孔的气体扩散层电极作为正极材料,按电解质体系主要分为有机电解液体(非水性电解

蟹壳环保电池——蟹壳制造具有生物可降解电解质的锌电池

对可再生能源和电动汽车需求的激增,引发了对储能电池的高需求,但电池本身并不总是可持续性的。 现在,科学家利用一种意想不到的来源——蟹壳制造出了一种具有生物可降解电解质的锌电池。相关研究9月1日发表于《物质》期刊。 “大量电池正被生产和消耗,这可能引发一系列环境问题。例如,广泛用于锂离子电池的

锂电池/燃料/铝空气电池车难敌混合动力汽车?

  被特斯拉奉为圭臬的锂电池,最近似乎有跌下神坛的趋势,燃料电池车集体发力,给电动车中的坦克车Model S(电池足有大半吨重)带来了压力,新近爆出的铝-空气电池,号称续航上千公里,不但一举解决电动车的最痛点续航里程的问题,也会彻底改变陆地交通工具的出行状态。那么还在实验室里的不知何时能行驶在路面的

MIL101开发出高效铁单原子氧还原催化剂用于锌空气电池

  氧还原反应(ORR)是系列电化学能量转换器件(如金属-空气电池、燃料电池)中的重要阴极反应。商业上,主要选用铂(Pt)基材料作为ORR电催化剂驱动反应进行。而Pt金属储量稀少、价格高昂,不利于大规模应用。因此,开发性能优异且价格低廉的非贵金属催化剂变得尤为重要。当前,碳基负载的铁单原子催化剂(F

水滴电池为微型生物集成设备开发开辟道路

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/507544.shtm

锌碘单液流电池能量密度大幅提高

  记者从中科院大连化学物理研究所获悉,该所储能技术研究部李先锋研究员、张华民研究员领导研究团队创新性地提出锌碘单液流电池的概念,实现锌碘单液流中电解液的利用率达到近100%,进而大幅提高了电池的能量密度。研究成果在线发表于《能源环境科学》上。  大规模储能技术是实现可再生能源大规模利用的关键技术,

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

“有机差速锁”攻克锌电池循环寿命难题

近日,西安交通大学研究团队成功攻克了碱性锌基液流电池中锌离子传输与电化学反应“失配”导致循环寿命短的关键难题,为开发高稳定、长寿命的锌基液流电池储能技术提供了创新性解决方案。相关研究成果在线发表于《先进功能材料》。碱性锌基液流电池具有高安全、高电压和低成本的优势,是新型电力系统长时储能技术的研究热点

关于碱性锌锰电池的制作方法介绍

  最普及的碱锰电池有圆筒形和纽扣形两种,此外还有方形和扁形等品种。圆筒结构电池的外壳为一带有正极帽的镀镍钢壳,它兼作正极集电体。壳内与之紧密接触的是用电解二氧化锰、石墨和碳黑压制成的正极环(阴极)。中间填充由锌粉和凝胶碱液调制成的锌膏,即负极胶(阳极),其内插有一根黄铜集电体。正负极之间用耐碱吸液

水系锌有机电池氢键效应研究获突破

日前,长春理工大学材料科学与工程学院教授刘万强课题组与中国科学院长春应用化学研究所研究员张新波、黄岗课题组合作,在揭示可充水系锌-有机电池中的氢键效应研究方面取得新突破。相关研究成果发表在《德国应用化学》上。a 基于醌类化合物的氢键模型;b 化合物的核磁谱图;c-g 醌类化合物的示意图。水系锌离子电

新策略提高锌溴液流电池低温性能

近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员李先锋团队在低温水系锌溴液流电池溴络合剂研究方面取得新进展。团队提出了多溴化物络合物极性调控策略,阐明了溴络合剂结构对多溴化物性质的影响机制,合成了新型高性能络合剂,实现了锌溴液流电池在低温和室温条件下的高效稳定运行。相关成果发表在《能源与环境科学》上。锌溴液

中国学者提出开发新型能源存储器件新方案

开发兼具机械柔性、高能量密度和优异安全性的微型储能器件,对于当前可穿戴电子器件的发展具有重要意义。其中,相比较于锂电池和微型超级电容器,锌空电池具有高能量密度、环境友好及低成本等优势,但其空气阴极上发生的四电子氧还原反应较为迟缓,导致其功率密度低并影响其循环稳定性,严重限制了其实际应用。

中国学者提出开发新型能源存储器件新方案

开发兼具机械柔性、高能量密度和优异安全性的微型储能器件,对于当前可穿戴电子器件的发展具有重要意义。其中,相比较于锂电池和微型超级电容器,锌空电池具有高能量密度、环境友好及低成本等优势,但其空气阴极上发生的四电子氧还原反应较为迟缓,导致其功率密度低并影响其循环稳定性,严重限制了其实际应用。

锂空气电池的基本信息介绍

  锂空气电池是一种用锂作负极,以空气中的氧气作为正极反应物的电池。锂空气电池比锂离子电池具有更高的能量密度,因为其阴极(以多孔碳为主)很轻,且氧气从环境中获取而不用保存在电池里。  放电过程:负极的锂释放电子后成为锂阳离子(Li+),Li+穿过电解质材料,在正极与氧气、以及从外电路流过来的电子结合

关于锂空气电池的发展近况介绍

  在国家自然科学基金委、科技部和中科院等的大力支持下,中国科学院长春应化所张新波研究员带领的科研团队通过抑制锂—空气电池电解液分解,调控空气电极固—液—气三相界面以及优化锂—空二次电池体系与结构,成功将锂—空气电池循环寿命从目前文献报道的最长100次大幅提高至500次。  针对目前锂—空气电池用电

关于锂空气电池优缺点的介绍

  一、锂空气电池的优点:  1、成本低,正极活性物质采用空气中氧气,不要存储,也不要购买成本,空气电极使用廉价碳载体。  2、能量密度高,相比较传统的锂离子电池,锂空气电池的能量密度达5200Wh/kg,不计算氧气的质量其能量密度更能达到11140Wh/kg,高出现有电池体系一个数量级。  3、绿

美发明新型碳纤维锂空气电池

  据美国物理学家组织网7月25日报道,美国科学家研制出一种新式碳纤维锂空气电池,其能量密度是现在广泛应用于手机、汽车中可充电锂离子电池的4倍,该研究发表在最新一期《能源和环境科学》杂志上。   去年,由麻省理工学院(MIT)机械工程和材料科学与工程系教授杨绍红(音译)领导的科研团队

铝空气电池的介绍优势和劣势

铝空气电池的优势主要体现在如下几个方面:1、比能量大,铝空气电池的理论比能量可达8100Wh/kg;2、质量轻,同样能量的铝空气电池总质量仅为铅酸蓄电池质量的12%;3、无毒危险,可以回收循环使用;4、铝原材料丰富。铝空气电池的劣势也很明显:1、是一种释放电能的化学反应装置,不能反复充电,需要更换铝

研究指出3D打印微型电池发展趋势

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519786.shtm

研制出3D打印钠离子微型电池

近日,中科院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室研究员吴忠帅与副研究员郑双好团队,开发了可形成三维导电网络的电极油墨与高离子电导率的电解质油墨,显著提高了3D打印高载量微电极中的电子和离子传输效率,研制出了高容量、高倍率柔性化钠离子微型电池。相关研究成果发表在《先进材料》。可穿戴电子产品与微电子

杨裕生:别藐视铅酸电池微型电动汽车

中国工程院院士 杨裕生  前不久,一位能源部门的负责同志对清华大学一位院士说,你们清华居然也研制用铅酸电池的微型电动汽车,真丢清华的脸。  首先,作为与清华大学沾点边的兼职教授,笔者听了关心爱护清华大学的批评,即使是尖刻的,也应该“闻过则喜”,感谢这位官员。但是,铅酸电池微型电动汽车

大连化物所锂离子微型电池研究取得新进展

  近日,中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件研究组研究员吴忠帅团队与中科院院士包信和团队合作,开发出一种具有多方向传质、优异柔性和高温稳定性的平面集成化全固态锂离子微型电池。相关研究成果发表在《纳米能源》(Nano Energy)上。  随着柔性可穿戴化、微型化、集成化电子器件的快速发展

研究指出3D打印微型电池发展趋势

近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员吴忠帅团队受邀撰写了3D打印微型电池的综述文章,系统总结了3D打印在微型电池电极结构、器件构型和系统集成方面的重要研究进展及未来发展趋势。相关成果发表在《化学科学》上。随着柔性/可穿戴电子产品、自供电微系统和物联网的广泛普及,电子系统从“不可移动/笨重”转变为

微型3D材料可提高燃料电池效率

  澳大利亚悉尼新南威尔士大学研究人员展示了一种创造微型3D材料的新技术,最终可使氢电池等燃料电池更便宜、更可持续。近日发表在《科学进展》杂志上的该研究,有可能在纳米尺度上按顺序“生长”互连的3D层次结构,这些结构具有支持能量转换反应的独特化学和物理特性。  在化学中,层次结构是单元(如分子)在其他