媲美锂电:悉尼大学研制出新型可充电锌空电池

来源:新浪作者:发布时间:2017年08月23日 浏览次数: [字体: ] [收藏] [打印文章]

 

  锌空电池以原材料常见和能量密度高而有着诱人的前景,但它的最大缺点是难以给电芯充电。好消息是,悉尼大学的一支研究团队,已经创造出了由丰富元素组成的催化剂,让锌空电池变得可再充电,并与移动设备上所使用的锂电池展开竞争。锌空电池的能量,来自锌与电芯周边的空气所发生的化学反应,本质上就是吸入氧气与碳阴极作用产生氢氧化物,反过来由于锌阳极相互作用产生电流。

 

 

一名研究人员手持一枚锌空可充电电池原型

 

 

  由于采用空气作为反应剂,使得电池能够装下更多的锌,从而提升能量密度、让电池更轻更安全。问题在于,锌阳极被氧化之后,就没有多大用处了。

  虽然可以通过“机械替换”的方式完全更换电池里的锌,或者用地球上罕见的稀土矿物作为点催化剂来减少放电时的氧气(并在充电时产生)。

  论文一作 Yuan Chen 表示:“在此之前,可充电锌空电池都采用了昂贵的金属催化剂,比如铂和铱氧化物。作为对比,我们的方法产生了一些全新的高性能、低成本催化剂家族”。

  为了制作这种电催化剂,研究人员制作了不含常见的铁、钴、镍等元素的金属氧化物。通过仔细控制这些金属氧化物的组成、大小和晶度,其生产方法可以简化和提升制造可充电锌空电池的效率。

  在测试中,研究人员用 120 小时对这种新型锌空电池进行了 60 次充放电循环,发现电芯仅损失了不到 10% 的效力。尽管还比不上锂空电池,但其成本应该更低、生产也更容易。

  有关这项研究的详情,已经发表在近日出版的《先进材料》(Advanced Materials)期刊上。

  [编译自:New Atlas , 来源:University of Sydney]

 

[添加收藏] [打印文章] [关闭窗口]
分享到: