悉尼大学研制出新型可充电锌空电池成本大幅度降低

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2018-07-0323:57:46
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悉尼大学研制出新型可充电锌空电池成本大幅度降低

2017年8月15日,悉尼大学研制出了一种由丰富元素组成的催化剂,其最大的作用则是给锌空电池充电。这种催化剂可以和来自锌与电芯周边的空气发生化学反应,通过吸入氧气与碳阴极作用来产生氢氧化物,再和锌阳极相互作用,最终产生电流。不仅如此,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。悉尼大学研制出新型可充电锌空电池成本大幅度降低 储能技术 第1张-泥人传说以往的锌空气电池属于一类结构特殊的品种:负极采用了锌合金,而正极材料则是空气中的氧。原材料可以轻松获取的同时,还能保持极高的能量密度。然而影响其商业发展最大的问题就是电芯难以充电。随后便有人研究出了以铂和铱氧化物作为催化剂的可充电锌空电池,但是这两种材料比较昂贵,悉尼大学的新成果则可以很好的解决成本问题。为了制作这种电催化剂,研究人员制作了包含常见的铁、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。虽然降低了成本,但是悉尼大学的研究成果仍然不能解决“当锌阳极被氧化之后,锌空电池就没作用”的问题。即使可以通过“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),不过这样的做法反而会增加成本,和研究本身“降低成本”的初衷是相反的。

University of Sydney Department of chemical engineering

悉尼大学化学工程学院

悉尼大学化学工程学院于1850年在澳大利亚成立,是一所化学科学研究机构,创始母机构为悉尼大学。现任主任为Karl-Heinz Altmann。

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