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

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

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

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

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

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

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

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

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。  

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

台式锌离子测定仪特点

台式锌离子测定仪MHY-29437采用单色冷光源,利用微电脑自动处理数据,直接显示水样的锌浓度值。广泛适用于饮用水、地表水、地面水、污水和工业废水的测定。仪器特点:1、利用高性能、长寿命(10万小时)、高亮度光源,配以窄带滤光系统,光学稳定性强,不易受到各种光的干扰,因而仪器精度高、稳定性好。2、大

电溶解调控提升锌电极可逆性

近日,中国科学技术大学教授谈鹏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

我国科学家在锌空气电池基础研究领域取得系列突破

  27日,记者从中国科学院大连化学物理研究所获悉,该所研究员陈忠伟团队针对锌空气电池的相关研究取得系列突破,团队围绕该领域沿三条互补路径持续推进研究,为多能融合能源技术路线提出面向未来的低成本、大规模、大容量长时储能技术。团队近期多篇研究成果发表于《美国化学协会期刊》《Small》等国际期刊。  

大连化物所发《能源快报》:提出锌金属电池双相电解液策略

  近日,我所燃料电池研究部醇类燃料电池及复合电能源研究中心金属燃料电池系统研究组(DNL0313组)王二东研究员团队在水系锌金属电池电解液研究方面取得新进展。该团队提出双相电解液策略,有效抑制了锌金属负极的枝晶生长和析氢反应,实现锌金属电池的长寿命运行。  水系锌金属电池具有高安全性、低成本、环境

青岛能源所在低速电动车无铅化研究中取得系列进展

  近年来,价格低廉且使用费用极低的低速电动车(≤ 70 km/h)极大便利了百姓的出行,丰富和满足了广大群众的物质生活。其价格亲民,使用方便,备受三线和四线城镇居民欢迎,2015年销量破七十万,2016年高速增长,销量突破100万。然而,大多数低速电动车使用的是铅酸蓄电池作为动力,铅酸蓄电池具有显

水基锌电池有望成锂电池替代品

   美国研究人员开发出一种可充电的水基锌电池,不仅容量大,寿命长,而且更安全,有望成为目前广泛使用的锂电池的理想替代品。 对于电池来说,体积小、容量大、寿命长、安全性高、制造成本低等都是理想的素质要求,但集这些特性于一身的电池目前还难以找到。就拿消费电子产品中广泛使用的锂电池来说,虽然在容量、

郑州大学陈卫华研制新型绿色环保水系可充放锂离子电池

  近日,由郑州大学化学与分子工程学院陈卫华博士开发的一种水系可充放锂离子的电极材料及包含该材料的水系可充放锂离子电池,获国家发明ZL授权,标志着一种新型绿色环保电池的诞生。  据陈卫华介绍,有机系锂离子电池因其有机电解液具有毒性和可燃性,在过充或短路等不当操作中存在严重的安全隐患。此外,非水电解液

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

大连化物所获长寿命锌基液流电池复合离子传导膜新成果

  近日,中科院大连化物所研究员李先锋、张华民团队在长寿命锌基液流电池复合离子传导膜研究方面取得新进展。将具有高导热性、高机械强度的氮化硼纳米片引入多孔基膜中,制备出复合离子传导膜,可显著提高锌基液流电池的循环寿命。研究成果发表于德国《应用化学》。  锌基液流电池储能技术因具有成本低、安全性高、环境

大连化物所:基于碘元素的多电子转移高能量密度水系电池

  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团队与催化基础国家重点实验室纳米与界面催化研究中心研究员傅强团队合作,在卤素水系电池研究方面取得进展,开发了基于溴和碘元素的多电子转移正极,其比容量超过840安时/升,在全电池测试中正极侧能量密度超过1200瓦时/升。  能量密度和安全

铝离子电池规模化应用核心障碍研究获突破

湘潭大学湖南先进传感与信息技术创新研究院教授魏晓林以及副教授魏同业、许望平团队,在铝离子电池规模化应用核心障碍研究方面获突破,相关成果3月14日发表于《先进能源材料》(Advanced Energy Materials)。相对于目前产业界广泛应用的锂离子电池材料,铝是地壳中含量最丰富的金属元素,产业

可定制化全3D打印锌离子杂化电容器研制成功

近日,中科院大连化学物理研究所研究员吴忠帅团队提出了通过油墨直写成型和熔融沉积成型两种3D打印方法,构建全打印可定制水系锌离子杂化电容器的新策略。随后,团队利用该策略,成功构筑了具有分级多孔结构的高面容量正极和无枝晶稳定结构的锌金属负极,制备出了高比能、长循环稳定的锌离子杂化电容器。相关研究成

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

锌空电池的使用注意事项

由于锌空电池内部含有高浓度的电解质(氢氧化钾,具有强碱性,强腐蚀性),一旦发生渗漏,将腐蚀电池附近部件,而且这种腐蚀可能是不可修复的,致命的。而且电池上有孔,电池在激活使用后存放时间又很短,所以锌空电池较易发生电池漏液。使用锌空电池的场合要及时更换耗尽的电池,经常检查电池状况,较长时间不用时取出电池

关于碱性锌锰电池的基本介绍

  以锌为负极,二氧化锰为正极,氢氧化钾溶液为电解液的原电池。简称碱锰电池,俗称碱性电池。其产品系列都用字母“LR”表示,其后的数字表示电池的型号。  最早见诸于德国ZL的碱锰电池是一种湿电池。1912年又有一种干电池取得德国ZL。直到1949年才有美国悦华公司的“皇冠”型电池投入市场。1960年开

新型正极材料助力锌—空气电池开发

近日,海南大学教授邓意达、郑学荣团队在氧电催化方面取得了重要进展。相关研究成果以《自发硫化策略调制镍钴—(氧)羟基硫化物局部电子结构以增强氧电催化》为题,发表在《先进能源材料》上。 金属—空气电池由于具有高理论能量密度、高安全性和低成本等优势而备受关注。析氧反应(