大连化物所团队在超低温水系锌离子电池方面取得新进展
中国科学院大连化学物理研究所研究员陈忠伟、副研究员窦浩桢团队在超低温水系锌离子电池方面取得新进展。团队提出双连续相电解液的概念,系统研究了电解液中水相-有机相连续互穿的纳米结构,架起了分子尺度溶剂化壳与宏观电池性能之间的桥梁,由其组装的电池展现出超长的循环寿命和优异的低温性能。相关成果于10月25日发表在《能源与环境科学》上。 水系锌离子电池具有高安全、低成本、环境友好的技术优势,并且其寿命长、充电快、能量密度适中,是最具有应用前景的新一代储能技术之一。然而,水系锌离子电池还面临电解液温域窄、电化学窗口窄、锌负极枝晶生长、电化学腐蚀和析氢反应等挑战,从而导致其库伦效率低、循环寿命有限。电解液工程是有望解决上述问题的通用、高效的方法之一。 本工作中,团队开发的双连续相电解液具有相互贯穿的水相和有机相,拥有独特的有机溶剂、丰富的溶剂化壳,以及含有阴离子的溶剂化壳,实现了快速的Zn2+离子迁移及快速的脱溶剂动力学。该电解液不仅......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
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
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
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
海南大学开发双功能添加剂推动水系锌离子电池实际应用
记者从海南大学获悉,该校海洋科学与工程学院海洋清洁能源创新团队副教授杨金霖研究发现,通过引入二氟草酸硼酸钠作为电解液添加剂可以提高水系锌离子电池负极与电解质界面的稳定性。相关研究成果近日发表在化学领域顶级期刊《德国应用化学》上。可充电水系锌离子电池因其低成本、高安全性、高理论比容量等优势,被视为新一
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
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
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
研究团队在水系锌离子电池电镀动力学研究的新进展
近日,中国科学院深圳先进技术研究院材料所(筹)光子信息与能源材料研究中心助理研究员陆子恒与香港理工大学助理教授张标协作,对有机配位小分子对水系锌离子电池电化学电镀过程的调控机制进行研究,实现了高效稳定的锌负极电镀过程。该成果以Tailoring Desolvation Kinetics Enab
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
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。
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
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
新型复合锌阳极可延长锌锰水系电池寿命
近日,电子科技大学材料与能源学院教授刘兴泉团队在《德国应用化学国际版》发表研究成果,报道了采用高温熔融渗锌和液相还原二步策略,构建一种锌碳铋三层高尔夫型复合锌阳极,并将其用于高性能的锌/锰水系电池。锌-锰水系电池(ZMABs)因其优越的安全性和经济可行性而备受关注。目前,商业锌箔是用于ZMABs的主
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、
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
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
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