我国科学家提出提升水系锌离子电池寿命与性能新策略
新型水系锌离子电池凭借比容量高、安全性好等特点,有望成为新一代电化学储能系统。然而,水系锌离子电池的枝晶生长是其实现商业化应用面临的严峻挑战之一。日前,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所能源材料与器件制造研究部胡林华研究员团队提出一种全新策略,可以极大提升水系锌离子电池充放电可逆性和循环稳定性能。相关研究成果发表在国际期刊《储能材料》上。 据研究人员介绍,枝晶是以树枝状形式生长的晶体,如同冬天里尖锐的冰锥,不仅“攻击性”强,还可能刺穿电池的“心脏”,使得正负极导通,引发电池短路失效。锌离子电池的枝晶生长主要发生在锌负极上,电池充放电时间越久,形成枝晶概率越大,因此控制枝晶生长是延长电池寿命的关键因素。 研究人员利用一种名为“最高占据分子轨道能级”的分子特性,筛选出能够稳定锌负极用的非牺牲性阴离子型表面活性剂作为电解液添加剂,以此抑制锌枝晶的生长。 结合理论计算和实验研究,研究人员发现,使用十二烷基苯磺酸钠作为添......阅读全文
上海硅酸盐所水系锌电池新体系研究获进展
水系锌电池因本质高安全性、资源丰富、比能量高、环境友好等综合优势,被认为是储能规模应用的理想技术之一,受到研究和产业界的关注。水系锌电池的工程化应用受制于正负极、隔膜、电解液等关键瓶颈材料,反应机理复杂,亟需提升循环稳定性等电化学性能。近期,中国科学院上海硅酸盐研究所电力储能技术与应用团队在水系锌电
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
研究揭示锌离子电池正极孔道材料中的储锌机制
水系锌离子电池具有高安全性、高功率密度、低成本和环境友好等优点,被认为是新一代安全储能技术之一。其中,正极材料对电池的工作电压、容量和稳定性起着决定性作用,是整个锌离子电池研究的关键。因此,开发具有高容量和长循环稳定性的锌离子电池正极材料具有重要意义。近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员杨维慎和
高功率长寿命水系钾离子全电池问世
清洁能源是当今热点,水系钾离子电池更是有着很大的优势。 近日,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心清洁能源重点实验室博士生蒋礼威在研究员胡勇胜和副研究员陆雅翔的指导下,利用铁部分取代锰的富锰钾基普鲁士蓝为正极、有机染料苝艳紫红29 (PTCDI)为负极,及22 mol/L的三氟
氧化是水系锂离子电池容量衰减主因
复旦大学新能源研究所教授夏永姚课题组经过艰苦努力,终于在有关水系锂离子电池的研究领域取得突破性进展,找到了导致水系锂离子电池循环性差的核心问题。这一研究成果发表在最新一期Nature Chemistry上。 水系锂离子电池具有价格低廉,无环境污染,安全性能高,高功率等优点,这
宁波材料所新型水系离子电池研究取得系列进展
目前,化学蓄电池因其转换效率高和可灵活运用的特点,已成为规模储能的主流技术之一。但现有电池都难于满足规模储能的应用要求,如当前大规模应用的铅酸电池寿命短、功率性能差且会污染环境,全钒液流电池成本过高。原则上,适合于规模储能应用的电池须具有低成本、环境友好、安全可靠的特点,同时兼顾高能量高功率的特
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
耐低温水系锌基电池用电解质溶液研发成功
耐低温水系锌基电池用电解质溶液 近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员李先锋、张华民带领团队,在低温水系锌基电池电解液研究方面取得新进展,研发出一种耐低温、经济、安全、环保的水系锌基电池用混合电解液。研究成果发表于《能源与环境科学》。 水系锌基电池具有安全性高、成本低、能量密度高等优
中国科学技术大学在水系锌基电池领域取得重要突破
近日,中国科学技术大学谈鹏教授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
研究实现水系锌电正极精准调控
作为水系锌离子电池正极材料的候选材料,二氧化锰具有低成本、高理论容量和高工作电压的优势,但其固有缺陷限制了电化学性能。近日,中国科学技术大学研究团队在MnO2层间分别引入具有吸电子和供电子基团的有机分子,结合同步辐射共振非弹性X射线散射技术、X射线吸收谱和理论计算,证明具有不同电子效应的插层剂对Mn
我所研发出耐低温水系锌基电池用电解质溶液
近日,我所储能技术研究部(DNL17)李先锋研究员、张华民研究员领导的研究团队在低温水系锌基电池电解液研究方面取得新进展,研发出全天候水系锌基电池用电解质溶液。 水系锌基电池具有安全性高、成本低、能量密度高等优点,在便携式电子设备、电动汽车和大规模储能领域具有广阔的应用前景。目前,水系锌基电池
大连化物所在水系锌金属电池电解液研究方面取得新进展
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命运行。相关成果发表在《美国化学会能源快报》上。电池电解液是介于电池正极和负极之间的媒介物质,被喻为电池的“血液”,是
行业前景广阔-首家锌离子电池巨型工厂投入运营
据报道,瑞典Enerpoly公司9月3日宣布,其位于斯德哥尔摩北部的锌离子电池巨型工厂Enerpoly生产创新中心正式投入运营。Enerpoly公司成为世界上第一家大规模使用这种电池技术的制造工厂,也为全球能源存储市场带来了革命性的变革。 锌离子电池研究 持续获突破 今年以来,国内在锌离子
长寿命锌离子电池研究获新进展
日前,记者从沈阳工业大学了解到,该校武祥教授团队研制出一种新型正极材料,将锌离子电池的循环寿命提高到6500次,有效改善了锌离子电池寿命短的问题。这将进一步推动锌离子电池研究走向成熟,并为开发可持续能源提供新的方案。 正极材料对电池的工作电压、容量和稳定性起着决定性作用,是整个锌离子电池研究的
钾离子电池水系电解液最新进展
近日,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心清洁能源重点实验室E01组博士生蒋礼威在胡勇胜研究员和陆雅翔副研究员的指导下,成功构建了一款水系钾离子全电池,提出了利用Fe部分取代Mn的富锰钾基普鲁士蓝KxFeyMn1-y[Fe(CN)6]w·zH2O为正极、有机染料苝艳紫红29 (PTC
锌空气电池的优缺点有哪些?锌电池能否代替锂电池?
锌空气电池是以空气中的氧气为正极活性物质,金属锌为负极活性物质的一种新型化学电源,锌空气电池是半蓄电池半燃料电池。早在一百多年前就有科学家发明了锌空气电池,但是其缺点却制约了它的发展,以下就是锌空气电池的具体优缺点:一、锌空气电池的优点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
锌空气电池的优缺点有哪些?锌电池能否代替锂电池?
锌空气电池是以空气中的氧气为正极活性物质,金属锌为负极活性物质的一种新型化学电源,锌空气电池是半蓄电池半燃料电池。早在一百多年前就有科学家发明了锌空气电池,但是其缺点却制约了它的发展,以下就是锌空气电池的具体优缺点:一、锌空气电池的优点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
天津大学团队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,
研究突破水系电解液在低温环境下应用瓶颈
水系锌离子电池因其安全性高、环境友好和成本低等优势,被视为下一代可持续储能技术的重要候选。然而,水系电解液在低温条件下易冻结,并且锌离子沉积过程中的枝晶生长和副反应问题严重限制了电池的实际应用。为解决这一难题,长沙理工大学曹鹏辉科研团队开发了一种魔芋葡甘露聚糖(KGM)添加的水系硫酸锌电解液,通过构
新型水凝胶电解质膜可用于高性能锌离子电池
水系锌离子电池具有功率密度高、成本低、本质安全等优点,在储能领域应用前景广阔。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
新型水凝胶电解质膜可用于高性能锌离子电池
水系锌离子电池具有功率密度高、成本低、本质安全等优点,在储能领域应用前景广阔。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
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
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
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
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