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
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
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》
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
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
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
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，
“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
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
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
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
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
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
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
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
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