研究人员发现调控碳载体氮物种推动海水锌空气电池实用化
8月29日,记者从海南大学获悉,该校热带海洋工程材料及评价全国重点实验室副教授饶鹏团队研究发现,在碳载体上富集吡啶氮位点构建具有氯离子排斥能力的负电荷界面,能够保持海水锌-空气电池中碳载体的结构完整性,防止催化剂整体失活。相关研究成果发表在《德国应用化学》上。饶鹏介绍,海水锌-空气电池因其低成本、高功率密度、环境友好性而展现出巨大潜力。然而,氧还原反应动力学迟缓和海水中氯离子吸附腐蚀严重制约其实际应用。氧还原反应动力学迟缓会导致电池功率密度不足,能量转换效率降低,海水中氯离子吸附腐蚀使电池容量快速衰减,降低电池效率。与以往只关注活性位点本身的耐氯离子腐蚀能力而忽略了载体的耐腐蚀能力相比,此次研究中,团队提出了调控碳载体氮物种策略,通过调控具有负电荷特性的吡啶氮含量,利用其电子特性抑制氯离子吸附,从而显著提升催化剂在海水电解质中的氧还原反应活性和耐久性。在实验过程中,团队通过酶诱导策略富集吡啶氮,在合成催化剂前驱体时,加入溶菌酶作......阅读全文
关于电池的分类方法介绍
第一类:按电解液种类划分包括:碱性电池,电解质主要以氢氧化钾水溶液为主的电池,如:碱性锌锰电池(俗称碱锰电池或碱性电池)、镉镍电池、氢镍电池等;酸性电池,主要以硫酸水溶液为介质,如铅酸蓄电池;中性电池,以盐溶液为介质,如锌锰干电池(有的消费者也称之为酸性电池)、海水激活电池等;有机电解液电池,主
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。
什么是海洋电池?有什么特点?
1991年,我国首创以铝-空气-海水为能源的新型电池,称之为海洋电池。它是一种无污染、长效、稳定可靠的电源。海洋电池彻底改变了以往海上航标灯两种供电方式:一是一次性电池,如锌锰电池、锌银电池、锌空(气)电池等。这些电池体积大,电能低,价格高。二是先充电后给电的二次性电源,如铅蓄电池,镍镉电池等。这种
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
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
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
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
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、
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
离子太阳能电池助力海水淡化
现代太阳能电池可利用光能产生电子和电洞,然后由半导体材料传输到外部电路,供人们使用。但很少有人关注另一种由光能驱动的发电形式,即通过分解水分子得到带相反电荷的质子和氢氧化物。近日,美国研究人员在《焦耳》杂志上报道了一种新设计,它在发电和咸水淡化方面具有很好的应用前景。 该研究高级作者、加州大学
离子太阳能电池助力海水淡化
现代太阳能电池可利用光能产生电子和电洞,然后由半导体材料传输到外部电路,供人们使用。但很少有人关注另一种由光能驱动的发电形式,即通过分解水分子得到带相反电荷的质子和氢氧化物。近日,美国研究人员在《焦耳》杂志上报道了一种新设计,它在发电和咸水淡化方面具有很好的应用前景。 该研究高级作者、加州大学
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
关于锌锰干电池的基本介绍
锌-锰电池具有原材料来源丰富、工艺简单,价格便宜、使用方便等优点,成为人们使用最多、最广泛的电池品种。锌-锰电池以锌为负极,以二氧化锰为正极。按照基本结构,锌-锰电池可制成圆筒形、扣式和扁形,扁形电池不能单个使用,可组合叠层电池(组)。按照所用电解液的差别将锌-锰电池分为三个类型: (1)铵型
锌离子电池库伦效率不好的原因
是由于有机活性物质在水电解液中发生溶解或者分解造成的。锌离子电池由(ZIBs)于易于组装、成本低、环境友好,是储能系统的研究热点之一。
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
锌锰干电池的结构与原理
锌锰干电池是日常生活中常用的干电池。正极材料:MnO2、石墨棒负极材料:锌片电解质:NH4Cl、ZnCl2及淀粉糊状物电池符号可表示为(-)Zn|ZnCl2、NH4Cl(糊状)‖MnO2|C(石墨)(+)负极:Zn=Zn2++2e正极:2MnO2+2NH4++2e=Mn2O3+2NH3+H2O总反应
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
简述碱性锌锰电池的性能特征
碱锰电池的标称电压为1.5V,最高电压为1.65V,其放电性能与普通锌锰电池相比有下列特点: ①内阻小,能在重负荷下连续工作的同时维持较高的稳定电压; ②MnO2利用率高,同体积相比较,其电荷量比纸板电池大一倍左右; ③储存期内自放电率小,一般储存3年仍能保持原有电荷量的85%,寿命较长;
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
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
锂空气电池的简介
理论上,由于氧气作为正极反应物不受限,该电池的容量仅取决于锂电极,其比能为5.21kWh/kg(包括氧气质量),或11.4kWh/kg(不包括氧气)。相对与其他的金属-空气电池,锂空气电池具有更高的比能(见下表),因此,它非常有吸引力。不过,锂空气电池仍在开发中,市场上还买不到。
什么是锂空气电池?
锂空气电池是一种非常有潜力的高比容量电池技术,其利用锂金属与氧气的可逆反应,理论能量密度上限达到11000Wh/kg,远超过锂电池目前200+Wh/kg的实际能量密度,因此得到了学术界和工业界的热捧,被广泛认为是一项电池领域中未来的颠覆技术。
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
铝空气电池的应用前景
国内铝空气电池研发如火如荼,是否意味着铝空气电池马上就可以商业化了呢?笔者认为铝空电池目前要实现商业化,难度非常的大。靠前,关键技术未取得突破,空气电极极化和氢氧化铝沉降等问题是影响金属空气电池走向市场化的重要障碍,铝空气电池性能的提高遇到很大的瓶颈,目前尚处于实验室阶段。第二,国内现在还不具备铝空
金属空气电池研发获进展
▲1000Wh 镁空气电池样机演示图▲镁空气电池样机中的单体电池放电曲线 本报讯 近日,宁波材料所动力锂电池工程实验室在优化阴极空气扩散电极的结构与制备工艺,以及开发高性能的锰氧化物氧还原催化剂的基础上,成功研制出1000Wh镁空气电池样机。 金属空气电池具有原材料丰富、安全环保、能量密度高等一
铝空气电池的性能特点
1、电池能量密度比较作为电池,能量密度比自然是一个比较重要的衡量指标。据测铝空气电池的能量密度可以达1300~2000Wh/kg,锂电池普遍在200-300Wh/kg左右甚至更加低。撇开电池倍率性能,稳定性等其他指标不谈。在能量密度上比较,铝空气电池的确是比锂电池要好上一大截。2、安全性比较相信大家
简述锂空气电池的性能
理论上可实现大容量的锂空气电池作为新一代大容量电池而备受瞩目。不过此前的锂空气电池存在正极蓄积固体反应生成物,阻隔了电解液与空气的接触,导致停止放电等问题。 负极(金属锂)采用有机电解液,正极(空气)方面则使用水性电解液,两极由固体电解质隔开,以防止两电解液发生混合。由于固体电解质只通过锂离子
铝空气电池-的工作原理
铝空气电池的化学反应与锌空气电池类似,铝空气电池以高纯度铝Al(含铝99.99%)为负极、氧为正极,以氢氧化钾(KOH)或氢氧化钠(NaOH)水溶液为电解质。铝摄取空气中的氧,在电池放电时产生化学反应,铝和氧作用转化为氧化铝。铝空气电池的进展十分迅速,它在EV上的应用已取得良好效果,是一种很有发展前
铝空气电池的工作原理
以高纯度铝Al(含铝99.99%)为负极、氧为正极,以氢氧化钾(KOH)或氢氧化钠(NaOH)水溶液为电解质。铝摄取空气中的氧,在电池放电时产生化学反应,铝和氧作用转化为氧化铝
铝空气电池的技术特点
1、比能量大铝空气电池的理论比能量可达8100Wh/kg,2014年的铝空气电池的实际比能量只达到350Wh/kg,但也是铅酸电池的7~8倍、镍氢电池的5.8倍、锂电池的2.3倍。采用铝空气电池后,车辆能够明显地提高续驶里程,国外有关资料介绍,美国加利福尼亚州在使用铝空气电池的电动汽车上,有过只更换