您的位置:首页 >知识百科 >

研究团队开发基于锌阳极的水性可充电电池

我们能在没有空气的情况下存活三分钟或在没有水的情况下存活三天吗?没有电池怎么办?想象一下没有电池三个小时。

轻巧、高容量的锂离子电池广泛应用于当今世界的手机、笔记本电脑和其他必需品中。然而,传统锂离子电池中的有机电解质高度易燃,会导致致命的火灾或爆炸。随着锂离子电池在我们生活中的广泛应用,此类事故会对用户造成直接伤害,这就引发了对更安全电池系统的需求。

化学系SoojinPark教授和GyujinSong(博士后)和博士POSTECH先进材料科学部的候选人SangyeopLee共同开发了一种稳定的水系锌离子电池,该电池使用水作为电解质。他们采用保护聚合物层来防止电极腐蚀并增加锌负极的稳定性,从而提高水系锌离子电池的电化学稳定性。他们在CellReportsPhysicalScience上发表了他们的研究结果。

作为离子在典型电池系统内移动的介质,基于有机溶剂的电解质本质上是易燃的,存在爆炸或火灾的风险。为了解决这个问题,正在开发水性电解质电池作为有希望的替代品。然而,由锌枝晶和表面副反应引起的锌负极在含水电解质中的较差可逆性阻碍了锌离子电池的使用。

POSTECH研究团队使用嵌段共聚物开发了一种涂有多功能保护层的锌阳极。这种新的聚合物层具有弹性和可拉伸性,可在电池充电和放电过程中承受体积膨胀​​。

发现聚合物保护层可诱导均匀的离子分布并抑制枝晶生长,有助于延长锌阳极的使用寿命。薄膜层还通过抑制电极表面电解质中不必要的化学/电化学反应来提高电极稳定性。

此外,研究人员通过使用飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)分析揭示了锌离子在涂层中的运动。对锌离子运动进行成像,这在以前的研究中并不成功,这有望进一步研究电池阳极的表面特性。

免责声明:本文由用户上传,如有侵权请联系删除!

最新文章