研究人員研發創新設計 令鋅空氣電池實現循環充電

2021-01-18 騰訊網

蓋世汽車訊 據外媒報導,眾所周知,鋅空氣電池用途廣泛,具有重量輕、結構緊湊、壽命長且不易燃等特點,但存在無法充電的問題。通過採用創新設計對材料成分進行改進後,研究人員開發出可以充電數百次的鋅空氣電池,未來有望為電動汽車和電子設備供電。

(圖片來源:ScienceNews )

與現有產品相比,下一代電池能量儲存更多、價格更便宜且更安全,而鋅空氣電池就是其中一種。鋅空氣電池有兩個電極-含鋅陽極和多孔空氣陰極,並由電解液隔開。普通鋅空氣電池通常採用強鹼性電解質,如氫氧化鉀。空氣中的氧氣進入陰極後,與電解液中的水反應生成氫氧化物,隨後流向陽極,並與鋅反應釋放能量,從而產生電能。

德國明斯特大學的材料科學家Wei Sun表示:「目前的問題是反應不可逆。因此電池很難充電。此外,普通鋅空氣電池中的腐蝕性電解液還會造成電極降解。」

為解決以上問題,Wei Sun及其同事使用含防水離子的新電解液製成新型鋅空氣電池。這些防水離子可粘附在陰極,防止電解液中的水與陰極表面上的氧氣發生反應。因此,陽極的鋅離子可直接抵達陰極,並與空氣中的氧氣發生反應。該反應相對簡單,且屬於可逆反應,因此能夠實現電池充電。。

此外,新的電解液不會降解電極,從而延長電池使用壽命。實驗過程中,Wei Sun及其同事對新型鋅空氣電池共進行了320次放電和充電測試,持續時間約160個小時。

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