锌基电池:一种更安全、更便宜的锂离子替代品

凯斯西储大学的科学家在开发锌硫充电电池方面取得了重大突破,为锂离子电池提供了一种更安全、更可持续、更具成本效益的替代品。这些研究结果发表在《应用化学》杂志上,可以改变能源存储的广泛应用,从可再生能源系统到便携式设备。锂离子电池为 […]锌基电池:一种更安全、更便宜的锂离子替代品,该文章首次出现在 Knowridge Science Report 上。

来源:Knowridge科学报告
水性锌硫电池示意图。左图:在水中,右图:添加聚合物和锌碘化物添加剂。添加剂可提高稳定性,减少枝晶生长并延长电池寿命。图片来源:Chase Cao/Angewandte Chemie。
水性锌硫电池示意图。左图:在水中,右图:添加聚合物和锌碘化物添加剂。添加剂可提高稳定性,减少枝晶生长并延长电池寿命。图片来源:Chase Cao/Angewandte Chemie。

凯斯西储大学的科学家在开发锌硫充电电池方面取得了重大突破,为锂离子电池提供了一种更安全、更可持续、更具成本效益的替代品。

这些研究结果发表在《应用化学》杂志上,可能会改变从可再生能源系统到便携式设备的广泛应用的能源存储方式。

应用化学, 应用化学

锂离子电池为当今的许多技术提供动力,包括电动汽车和智能手机,但它们也有缺点。

它们依赖稀有材料,生产成本高,并且存在火灾风险等安全问题。

另一方面,锌硫电池使用丰富、廉价的材料,对环境更安全。

然而,锌硫电池面临着挑战,例如锌腐蚀、导电性差以及枝晶生长——微小的金属尖峰会导致电池短路甚至起火。

这些问题限制了它们的商业用途。

由凯斯工程学院机械与航空航天工程助理教授 Chase Cao 领导的研究团队通过在电池中添加两种特殊化学物质来解决这些问题:丙二醇甲醚和碘化锌。

这些添加剂在几个重要方面改善了电池的性能:

    能量容量提高 20% 增强导电性和稳定性 防止危险的锌枝晶生长