研究人員開發出可用於製造鋅空氣電池的新化學成分

隨着對綠色汽車和動力源需求的增加,全球的研究人員正在努力發明新型電池,這些電池可以儲存更多的能量,並允許車輛每次充電行駛更長時間。正在探索的新電池技術之一是鋅空氣電池(ZAB),ZAB的一大挑戰是電池可能不穩定。

因為它的鹼性電解質中會有寄生或副反應,如枝晶形成和空氣電極失效,可能導致電池失效。研究人員可能已經解決了這一問題,他們開發了一種使用非鹼性水電解質的新型電池化學成分,這種新的化學反應克服了寄生反應。

非鹼性電解質採用了一種可逆的過氧化鋅化學成分,與傳統的強鹼性電解質相比,新開發的非鹼性電解質具有多種優勢,優勢包括鋅陽極的使用效率更高,化學穩定性和電化學可逆性更強。一位從事該項目的研究人員表示,目前的鋅-空氣電池由於有水的參與,利用的是緩慢的四電子氧氧化還原反應。然而,利用鋅鹽與疏水性陰離子三氟甲磺酸,該團隊能夠去除空氣陰極表面的水,使空氣陰極在稀釋的水電解質中發生高度可逆的2e ORR反應。

研究人員表示,由此產生的全鋅空氣電池可以在常規空氣環境中穩定運行320個循環和1600小時。研究人員明確表示,雖然ZAB是一種潛在的替代電池技術,與目前的鋰離子電池相比具有優勢,但該技術還需要更多的研究和優化。剩下的一個挑戰是水管理系統,以確保長期的實際操作,因為電池在開放的工況下運作作,這需要允許電解液蒸發。

研究人員開發出可用於製造鋅空氣電池的新化學成分

來源:cnBeta