锌空气电池可以低成本替代锂离子AC电源插座

斯坦福大学的科学家已经开发出一种先进的锌空气电池声称有较高的催化活性和耐久性比类似的电池用铂和铱催化剂。

研究结果发表在《自然通讯,可能导致开发一种低成本的替代传统的锂离子电池广泛使用的今天。

“已经有越来越多的要求高性能、廉价和安全的电池的便携式电子设备、电动汽车和其他能源存储应用程序,'说Hongjie Dai,斯坦福大学化学教授、该研究的第一作者。“种金属-空气电池提供了一个可能的低成本解决方案。

根据戴笠,人们的注意力大多集中在锂离子电池,尽管他们有限的能量密度、高成本和安全问题。

“与充足供应,从大气中吸取氧气,种金属-空气电池的理论能量密度大幅度增加,无论是传统水电池或锂离子电池,”他在一份声明中说。“其中,锌空气是技术上和经济上最可行的选择。”

锌空气电池结合大气氧气和锌金属液体中碱性电解质发电与氧化锌的副产品。当这个过程是逆转在充电过程中,氧气和锌金属再生。

“锌空气电池是有吸引力的因为丰富的、低成本的锌金属,以及不易燃的本质,使水溶液电解质电池固有的安全运转,”戴说。“主(一次性)锌空气电池已商业化的医疗和电信应用程序与有限的功率密度。然而,它仍然是一个大挑战开发电充电电池,绊脚石是缺乏高效和健壮的空气催化剂,以及有限的循环寿命的锌电极。

积极和持久的electrocatalysts在空气电极需要催化氧还原反应时的流量和氧发生反应在充电。在锌空气电池,两个催化反应迟缓,戴秉国表示。

来源:Yanguang李,斯坦福大学

这是一个可充电电池在热电厂氧化锌配置与钴氧化物/碳纳米管和铁镍合金/层状双氢氧化物催化剂充放电,分别

最近,他的研究小组已经开发了一系列高性能electrocatalysts由非贵重金属氧化物或纳米晶与碳纳米管hybridised。这些催化剂产生更高的催化活性和耐用性比催化剂在碱性电解质由铂和其他贵金属。

“我们发现类似催化剂大大提高了锌空气电池的性能,戴秉国表示。两个主要和充电。“一个组合的钴氧化物混合空气氧还原催化剂和镍铁氢氧化物混合空气催化剂对氧进化导致创纪录的高能电池,效率高锌空气比能量密度的两倍还多,锂离子技术。”

电池也已经表现出良好的可逆性和稳定长充电和放电周期超过几个星期。

这工作可能是一个重要的一步锌空气电池的发展实际充电,即使其他挑战有关锌电极和电解质有待解决,”戴老师说。

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