环球通讯!华南师范大学钠锌电池领域取得重要研究进展
发布时间:2022-10-09 18:24:31 文章来源:华南师范大学
华南师范大学钠锌电池领域取得重要研究进展北极星储能网获悉,近期,华南师范大学物理与电信工程学院侯贤华教授团队与松山湖材料实验室李洪飞


【资料图】

北极星储能网获悉,近期,华南师范大学物理与电信工程学院侯贤华教授团队与松山湖材料实验室李洪飞副研究员合作,在钠锌杂化电池领域取得了重要研究进展,并在国际能源顶级期刊AEM上发表重要研究成果。

近年来,各种基于插层化学的新型水系电池,如单价电池(钠离子电池、钾离子电池),多价电池(锌离子电池、镁离子电池、铝离子电池)受到了广泛的研究。该类电池源自各类具有丰富的金属自然资源,具有水系电解液的高安全性、低成本、高功率密度等优点,有希望替代传统的有机类锂离子电池成为下一代大规模储能装置。通过杂化离子电池的设计,它不仅保留了单价离子扩散快、结构稳定、工作电压高的特点,同时在阳极的选择方面,不再局限于少数的锂/钠金属,为水系电解液的实际使用提供了应用环境。但目前,钠锌杂化电池所面临的最重要的问题是其能量密度较低,这是水系电解液固有缺陷——狭窄的电化学稳定窗口(1.23 V)所导致的。当电化学反应超出这个窗口时,水会发生析氢、析氧的副反应,导致电解液的酸碱度发生骤变,不仅会加速负极表面枝晶的生长,也会使正极材料中的过渡金属发生溶解,进一步加速电池本身的腐蚀,从而影响电池电流输出的稳定性。

为了解决上述的难题,研究团队采用配体取代策略,通过优选溶剂,在对阳离子溶剂化壳层进行重构的同时,有效地改善了载流子的迁移环境,成功设计了具有2.9V宽电化学窗口以及19.6 mS cm−1高离子电导率的杂化电解液。并且,通过将锌阳极与两种不同类型的钠超离子导体(NASICON)型阴极配对,获得了具有良好的倍率性能和大电流下较长循环寿命(3A g−1电流密度下1000次循环充放电)的钠锌杂化电池。除此之外,通过理论计算以及XPS表征分析,少量水分子的参与溶剂化结构有助于在正极表面形成含有NaF/ZnF2阴极电解质界面相,从而有效的抑制阴极界面处所发生的过渡金属溶出等副反应。该研究工作为设计具备宽电化学窗口且高载流子迁移率的水系电解液提供了新的思路和解决方案。

乐活HOT

  • 四川正式启动三级保供电调控措施保障民生用电 优化各类电源发电计划
    四川正式启动三级保供电调控措施

    继8月11日、14日连续两次召开电力保供工作紧急视频会议后,8月15日,四川再次召开电力保供调度会。记者从会上获悉,预计全省最大用电负荷将

  • 前7月四川能源项目累计完成投资493亿元 油气类项目完成投资159亿元
    前7月四川能源项目累计完成投资4

    今年以来,四川积极扩大能源领域有效投资,前7月能源项目累计完成投资493亿元、同比增长4%。8月15日,省能源局相关负责人介绍,前7月煤炭类

  • 四川加力加劲坚决遏制事故多发频发态势 有效提升预报预警水平
    四川加力加劲坚决遏制事故多发频

    8月15日,全省防汛减灾、森林草原防灭火工作电视电话会议召开,深刻汲取彭州8·13山洪灾害教训,分析研判当前形势,安排部署下一步重点工作

  • 四川攀枝花推动打造职业能力建设工作品牌 提供人才广阔展示舞台
    四川攀枝花推动打造职业能力建设

    8月9日,攀枝花技师学院实习工厂里,焊花四溅,机器声此起彼伏。身穿工作服的教师周树春,在一间间操作室里进进出出,指导学生们焊接。过去

  • 上半年湖南物流需求平稳增长行业运行平稳 快递业务量完成10.3亿件
    上半年湖南物流需求平稳增长行业

    记者从省发改委获悉,上半年全省物流需求平稳增长,行业运行总体平稳。全省社会物流总额64096 2亿元,同比增长4 4%;全省物流业总收入为2270

  • 湖南各地工业企业忙生产全力以赴稳增长 生产线全力运转
    湖南各地工业企业忙生产全力以赴

    在全球最大地下工程装备制造基地,掘进机生产计划已排到年底;千亿级工程机械产业园区边建设边生产,打造智能制造标杆……时已立秋,三湘大

  • 江西赣州医疗卫生服务体系进一步完善 完善“三医”联动机制
    江西赣州医疗卫生服务体系进一步

    上犹县水岩乡卫生院医生蔡昌才驱车前往金盆村为村民骆运招治病。以往,每月去医院就诊不仅路途远,还要排队。这几年有了家庭医生后,直接送

  • 江西坚持问题导向推进药品安全专项整治走深走实 持续完善投诉举报渠道
    江西坚持问题导向推进药品安全专

    今年2月以来,省药监局深入开展药品安全专项整治行动,坚持问题导向,以严厉打击违法犯罪行为、全面排查风险隐患为手段,推进专项整治行动

  • 江西九江多举措为创业者营造良好创业贷款环境 就业创业事项一次性办
    江西九江多举措为创业者营造良好

    没想到,现在直接在窗口就能办理,真是太方便了。蒋琼在九江市经营一家造型工作室,近期有意扩大生意规模,需要资金周转。她带齐资料来到九

  • 上半年江西新余全市外贸进出口总值同比增长84.3% 外贸主体活力持续激发
    上半年江西新余全市外贸进出口总

    记者从新余海关获悉,今年上半年,新余市外贸取得了较好成绩,全市外贸进出口总值184 3亿元,同比增长84 3%,高出全国平均水平74 9个百分点

  • 南昌高新区多举措推动重点项目建设加速跑 完善重大重点项目推进机制
    南昌高新区多举措推动重点项目建

    作为南昌市第二季度集中开工的重大项目之一,南昌数谷产业园项目总投资100亿元,计划2024年5月完工交付使用,拟引进字节跳动、华为(南昌)工

  • 安徽淮南颁发优才卡落实高层次人才服务保障制度
    安徽淮南颁发优才卡落实高层次人

    淮南市向中国工程院院士、安徽理工大学校长袁亮颁发了第一张淮南市高层次人才优才卡。为深化我为人才办实事实践活动,落实高层次人才服务保

  • 宿州市埇桥区细化工作举措筑牢防汛“安全堤”
    宿州市埇桥区细化工作举措筑牢防

    连日来,宿州市埇桥区不断细化各项工作举措,压实防汛各项责任,提升应急救援保障能力,筑牢防汛安全堤。目前,该区防汛物资已储备到位,全

  • 安徽无为市“交地即交证”优化营商环境政策正式落地
    安徽无为市“交地即交证”优化营

    近日,无为市自然资源和规划局、无为市福渡镇人民政府在无为润峰中海置业有限公司项目部现场举行交地即交证颁证仪式,标志该市交地即交证优

  • 安徽全椒县推动农村寄宿制学校试点工作
    安徽全椒县推动农村寄宿制学校试

    设施齐全的卫生食堂、水冲式的独立卫生间、楼道墙体粉刷一新的宿舍……走进安徽省全椒县武岗学校,已经运行满一年的农村特色寄宿制学校成果

娱乐LOVE