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MnO2电子结构的调控。结果表明,带吸电子基团的分子插层可促进Mn 3d-O 2p轨道杂化,降低晶场分裂能,增强与Zn的相互作用,进而改善离子传输动力学,展现出优异的倍率性能。科研团队选取含吸电子基团的7-乙酰氧基-4-甲基香豆素(AMC)有机分子、含供电子基团的7-羟基香豆素(HC)有机分子作为插层剂,通过液相插层法制备得到两种插层型二氧化锰,利用密度泛函理论计算确认含吸电子基团的AMC有机分子与氧的相互作用更强,并促进Mn 3d与O 2p轨道之间杂化程度的增强。同步辐射RIXS、sXAS的测试显示,AMC-MnO2的d-d激发峰向更低......阅读全文

我国学者在水系锌离子电池界面材料研究中获进展

日前,华北电力大学能源动力与机械工程学院教授田华军团队发布科研成果,创新性地解决了水系锌电池枝晶生长、析氢和固/液界面腐蚀等科学问题。该研究通过一种低成本、快速、通用的合成技术,制备了系列具有功能表面结构的三维锌基合金界面材料,并详细探索了基于双阳离子电解质中锌的沉积/溶解等反应机制。近日,《自然-

超快充水系锌离子电池新机制研究取得新突破

6月16日,记者从武汉理工大学获悉,该校材料科学与工程学院麦立强教授团队与合作者提出了一种基于锌离子介导催化作用实现超快充电池的新机制,研制出超高功率、本质安全的水系锌离子电池,这为下一代超快充电池开发应用提供了新的理论基础和技术路径。相关研究成果日前发表在《自然·催化》杂志上。高性能电化学储能器件

超快充水系锌离子电池新机制研究取得新突破

  6月16日,记者从武汉理工大学获悉,该校材料科学与工程学院麦立强教授团队与合作者提出了一种基于锌离子介导催化作用实现超快充电池的新机制,研制出超高功率、本质安全的水系锌离子电池,这为下一代超快充电池开发应用提供了新的理论基础和技术路径。相关研究成果日前发表在《自然·催化》杂志上。  高性能电化学

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

我所研制出可定制化全3D打印锌离子杂化电容器

近日,大连化物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,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。团队利用该策略,构筑了具有分级多孔结构的高面容量正极,以及无枝晶稳定结构的锌金属负极,制备出

可定制化全3D打印锌离子杂化电容器

近日,大连化物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,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。团队利用该策略,构筑了具有分级多孔结构的高面容量正极,以及无枝晶稳定结构的锌金属负极,制备出

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

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: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

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

我所开发出基于碘元素的多电子转移高能量密度水系电池

近日,我所储能技术研究部(DNL17)李先锋研究员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(502组群)傅强研究员团队合作,在卤素水系电池研究方面取得新进展,开发了一种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(Ah/L),在全电池测试中正极侧能量密度超过1200瓦时/升

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2

关于碱性锌锰电池的制作方法介绍

  最普及的碱锰电池有圆筒形和纽扣形两种,此外还有方形和扁形等品种。圆筒结构电池的外壳为一带有正极帽的镀镍钢壳,它兼作正极集电体。壳内与之紧密接触的是用电解二氧化锰、石墨和碳黑压制成的正极环(阴极)。中间填充由锌粉和凝胶碱液调制成的锌膏,即负极胶(阳极),其内插有一根黄铜集电体。正负极之间用耐碱吸液

深圳先进院等研发出新型低成本环保钠电正极材料

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳及其团队成员联合泰国国立同步辐射光源研究所成功研发出一种新型钠离子电池正极材料。该正极材料成本低廉,并且环境友好,此项工作对开发低成本环保型电极材料及储能器件具有重要借鉴意义。相关研究成果A low-cost and enviro

集成出30kW级锌溴液流电池电堆

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和研究员袁治章团队突破了高能量密度锌溴液流电池关键技术,成功集成出30 kW级的锌溴液流电池电堆。电堆面容量可达到140 mAh cm-2,电堆实测放电电量可达31.6 kWh。 锌溴液流电池具有成本低、开路电压高、能量密度高等优势,十

硫酸盐电沉积锌铁合金及腐蚀、力学性能

Zn-Fe 合金镀层是二十世纪七十年代初期诞生的主要用于钢铁表面的一种新颖防腐镀层,因其优异的耐蚀性、良好的上漆性、焊接性能及成形性能、低成本而愈来愈受到人们的重视。本文首先对Zn-Fe 合金电沉积的研究进展进行了评述,主要讨论了:(1) Zn-Fe 合金电沉积工艺;(2) Zn-Fe 合金镀层的成

水系钾离子电池研究取得进展

  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组博士生蒋礼威在研究员胡勇胜和副研究员陆雅翔的指导下,成功构建了一款水系钾离子全电池,提出利用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 (PTCD

美联新材拟全资控股辉虹科技,推进钠电正极材料生产

3月13日晚间,美联新材(300586)发布公告,公司控股子公司辽宁美彩新材料有限公司(以下简称“美彩新材”)与鞍山辉虹颜料科技有限公司(以下简称“辉虹科技”)及其董事长、法定代表人、总经理张鹰先生于2023年3月10日在鞍山市签订了《投资框架协议》,美彩新材拟全部收购辉虹科技全体股东持有的标的公司

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

中科院大连化物所制备新型“可呼吸式”电池正极

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/498285.shtm中新网大连4月11日电 (记者 杨毅)记者11日从中国科学院大连化学物理研究所(以下简称“大连化物所”)获悉,该所研究员杨维慎和副研究员朱凯月团队近日在碱性镍锌电池研发方面取得新进展。