和可扩展的储能技术。[5–10] 可充电电池[11–19] 被认为是最有效的储能技术,已广泛应用于便携式电子设备、电动汽车和电网规模的储能。尽管锂离子电池在目前的电动汽车和便携式电子设备市场上占据主导地位,[20–24] 但由于成本相对较高、使用寿命有限和安全问题,它们在电网规模储能中的应用才刚刚起步。[25–30] 其他现有的可充电电池如钠硫 (Na-S)、铅酸和氧化还原液流电池已逐渐应用于电网储能,但它们遇到了需要克服的不同障碍,如图 1 所示。例如,Na-S 电池由于在高温 (≈ 350°C) 下工作而存在潜在的严重安全问题。铅酸电池的循环稳定性较差(通常少于 1000 次循环)。氧化还原液流电池的能量密度相对较低,系统成本较高。相比之下,水系充电电池由于制造简单、运行速度快、安全性好,为电网储能提供了一种替代的储能技术。[31–37] 其中,水系锰 (Mn) 电池由于具有成本低等优势,吸引了大量研究和行业关注,[38,39]
锌离子电池(ZIBs)因其成本低、安全性高、资源丰富等特点而受到广泛关注。然而,到目前为止,寻找具有高工作电位、优异电化学活性和良好结构稳定性的正极材料仍然存在挑战。为了应对这些挑战,人们广泛研究了微结构工程来调节正极材料的物理性质,从而提高了ZIBs的电化学性能。本文主要集中于各种ZIB正极材料的微结构工程的最新研究成果,包括成分和晶体结构选择、晶体缺陷工程、层间工程和形貌设计。进一步讨论了ZIB正极性能对水性电解质的依赖性。最后,提出了ZIB正极材料微结构工程的未来前景和挑战。旨在深入了解微结构工程对Zn 2 +的影响
1 北京大学地球与空间科学学院造山带与地壳演化教育部重点实验室,北京 100871,中国 2 北京金羽能源科技有限公司,北京 100095,中国 * 电子邮件:xychuan@pku.edu.cn a 作者对这项工作的贡献相同 收到日期:2020 年 3 月 3 日/接受日期:2020 年 4 月 26 日/发布日期:2020 年 6 月 10 日 水系锌离子电池(ZIB)因其优异的安全性、成本效益和环境友好性而被公认为大规模储能最有希望的候选材料之一。然而,由于合适正极材料的可用性有限,ZIB 的应用受到阻碍。在本工作中,通过模板辅助热分解制备了多孔管状 MoS 2,其中以(NH 4 ) 2 MoS 4 为前驱体,以天然埃洛石为模板。作为一种有前途的锌离子电池正极材料,所制备的 MoS 2 在 0.2 A g -1 时表现出良好的比容量 146.2 mAh g -1 ,并且具有优异的循环性能,800 次循环后容量保持率为 74.0%。此外,所提出的 MoS 2 即使在 1 A g -1 时也表现出良好的倍率性能。这项工作为锌离子电池提供了一种有前途的正极材料,并为其未来在可再生能源存储中的应用开辟了新的可能性。关键词:MoS 2;热分解;埃洛石模板;正极;水系锌离子电池。1. 引言
随着能源过渡的不断发展,对锌离子电池(Azib)的研究正在受到更多关注,并且需要廉价且安全的固定储物电池的需求正在增长。由于没有最终揭示详细的反应机制,因此我们希望采用另一种方法来研究循环过程中pH值变化的重要性。通过向电解质(2 m ZnSO 4 + 0.1 m mNSO 4)添加pH指示剂,在操作过程中可视化操作过程中局部pH值变化。发现在循环过程中的总pH值增加,而在二氧化碳电极表面的紧邻近距离近距离临时pH值下降。此外,通过使用pH微电极在Operando测量中局部对此pH值变化进行了量化。测试了添加剂(十二烷基硫酸钠(SD),硫酸(H 2 SO 4))和操作电压的不同电解质组成。锰和锌的pH势型图揭示了pH值和潜在的极限,从而在较低的pH值和较高电位上的氧气进化处导致材料溶解。> 1.7 V.合并pH指示器,pH微电极测量值和pH值图的过程可以看作是一个适当的方法,以确定适当的工作窗口。©2020作者。由IOP Publishing Limited代表电化学学会出版。要获得商业重复使用的许可,请发送电子邮件至oa@electrochem.org。[doi:10.1149/1945-7111/ab6c57]这是根据创意共享属性的条款分发的一篇开放访问文章,非商业无衍生物4.0许可(CC BY- NC-ND,http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nc-nd/4.0/),如果没有任何原始的工作,则可以在任何原始工作中更改,从而允许在任何媒介中进行过重用,分发,并不更改。
由于水在科学、技术和生活中的重要性,也由于其相对纯净的形式容易获得,它经常被用作测量科学(计量学)的标准。IUPAC [1] 将液态水列为密度、表面张力、粘度、热导率、热容量、相对介电常数和折射率的“推荐参考材料”。此外,含水混合物在计量学中通常很重要;例如,湿度标准的水/空气混合物。改进测量科学是美国国家标准与技术研究所 (NIST) 的核心使命。在本文中,我们将介绍 NIST 目前的三项努力,旨在提高对水和水性混合物的热物理性质的了解,以用于计量学应用。