高能水电池的新技术

大多数当今的能源存储系统(ess)已经开始利用锂离子电池(库),最大的技术成熟度之间的二次电池。

然而,它认为是由于火灾的风险,这些都是适合ess,存储大量的电力。国际原材料供应的不可预知性构建中也成为一个重要问题。欧洲杯足球竞彩

另一方面,水zinc-ion电池(AZIBs)倾向于利用水电解质,这实质上防止蓄电池点火。此外,锌的成本,原材料,只是锂的十六分之一。

Minah Lee博士为首的研究小组在储能研究中心韩国科学技术研究所欧洲杯线上买球(KIST;总统Seok-Jin Yoon)报告说,他们已经成功地提出一个技术制造所谓的“高密度金属阳极、锌”主要AZIBs商业化。

这个制造技术已经预期作为催化剂以来巨大的AZIBs生产锌金属阳极、高能量密度和长寿命,可以通过一个简单的电镀过程利用的环保和可负担得起的解决方案。

理论上,由于AZIBs倾向于使用两个电子/离子,对有益和碱性金属离子电池相比体积能量密度。如果锌金属的能力利用作为使电池的阳极的阴极不超过两次,就可以理解一个能量密度相似的LIBs目前商业化。

此外,即使金属锌的能力大于5倍的阴极,它仍然是竞争,因为它是与钠电池,这是获得利益的下一代电池因其低廉的价格和丰富的原材料供应。欧洲杯足球竞彩

但锌金属阳极倾向于限制的能量密度和寿命AZIBs由于纳米颗粒的不均匀增长时的电池操作。欧洲杯猜球平台

阳极,低锌金属粒子密度和大表面积加快与电解液腐蚀,因此锌金属流失电解质和活跃。

当前的研究通常利用锌金属厚近20倍,相比需要中和寿命的限制;矛盾的是,这导致了不可避免的能量密度和价格竞争力下降,最高的AZIBs优势。

Minah Lee博士为首的研究小组KIST监管锌金属阳极的微观结构来减少副反应的发生率,从而诱导能量密度的下降以及AZIBs的寿命。

深低共熔溶剂(DES)解决方案已经通过的研究小组,这可能很容易在室温下合成构建紧凑锌阳极。这DES的解决方案是由氯化胆碱和尿素摩尔比1:2的混合;复杂混合物变成液体,熔点12°C。

科学家们证实zincophilic铜-锌合金层之间的自由发展铜和锌在DES电流收集器。这使得高密度锌粒子生长。欧洲杯猜球平台

科学家们成功地利用这一突破性的提出一个电镀过程,使锌金属生长密集,甚至的方式在环保和可负担得起的解决方案。

生产金属锌阳极的应用水锌电池系统显示的腐蚀反应被抑制在一个有效的方式。同时,能力一直保留在70%以上能坚持超过7000次充电和放电后重复。

相比这结果是不寻常的相似的目前研究使用薄锌、和值远远超过了充放电寿命(1000到2000倍)的商业填词。

我们能够开发核心技术商业化AZIBs能够解决ess的消防安全问题,这是最大的可再生能源的供应和扩张的障碍。

Minah Lee博士,韩国科学技术学院欧洲杯线上买球

李补充道,“我们预计这紧凑的锌阳极制造技术将为大规模生产AZIBs通过结合特别是经济和环保DES的解决方案与一个电镀的过程已经被广泛用于整个行业。”

期刊引用:

Kwon, M。等。(2022)刺激Cu-Zn合金化紧凑的锌金属增长对高能水电池和混合超级电容器。能源与环境科学欧洲杯线上买球。doi.org/10.1039/D2EE00617K。

来源:https://eng.kist.re.kr/