半岛新能源--loading

半岛APP官方网站-锌空气电池又有突破,有望替代锂电池?2023-10-05

2023-10-05

金属空气电池是以空气电极作为正极,金属电极作为负极的电化学电池。今朝已获得研究进展的金属空气电池包罗锌空气电池、铝空气电池、镁空气电池、锂空气电池等。

此中锌空气电池是成长最成熟也是最有潜力的空气电池,已或行将利用在新能源汽车与供电系统中,安装本钱估计不到锂离子电池的 1/4。

锌空气电池的长处是对情况友爱、平安、能量密度高、本钱低。锌空气电池的理论能量密度为 1360Wh/kg,而锂离子电池的理论能量密度仅为 460Wh/kg。

但锌空气电池错误谬误也较着。锌电极在碱性溶液中是不不变的,自放电率高,电解液易渗漏,功率输出有限,利用寿命短。

锌空气电池的这些错误谬误都比力致命,所以还没法完全取代锂电池,不外作为更环保的电池,业界很是看好其成长前景,科半岛全站官方网站学家们也在不竭霸占锌空气电池的错误谬误,让其利用在更多范畴。

近日,Australia埃迪斯科文年夜学(ECU)的研究人员经由过程连系利用碳、更廉价的铁和钴基矿物等新材料,从头设计了锌空气电池,在测试中发现,新的设计和组合年夜年夜提高了锌电池的利用寿命和机能,可以替换锂离子电池,成为更平安、更可延续的电池替换品。

这一最新功效颁发在《EcoMat》杂志上。科学家们暗示,新设计很是高效,可以按捺电池的内阻,该器件的电压也接近理论电压,从而具有岑岭值功率密度和超长不变性。

来历:Edith Cowan University

01

用新材料从头设计锌空气电池

埃迪斯科文年夜学团队的冲破使工程师们可以或许利用碳、更廉价的铁和钴基矿物等新材料的组合来从头设计锌空气电池。

研究人员将CoNiFe层状双氢氧化物(LDH)与钴配位的N搀杂多孔碳(Co-N-C)收集耦合,制备了一种具有怪异布局和协同效应的可充电锌空气电池(ZABS)复合电极,具有杰出的双功能性和经久性。

当双功能空气电极集成到ZABS中时,它在950小时的超长命命内显示出高达228mW?cm?2的岑岭值功率密度和0.77?V的低电压间隙,具有很高的适用前景。

带领该项目标Muhammad Rizwan Azhar博士说:新设计很是高效,可以按捺电池的内阻,而且电池电压接近理论电压,从而实现岑岭值功率密度和超长不变性。

Azhar博士还暗示,可充电锌空气电池因其低本钱、情况友爱、理论能量密度高和固有平安性而变得愈来愈有吸引力。它除给能源贮存行业带来革命性的转变外,这一冲破还对成立一个可延续的社会、削减对化石燃料的依靠和减轻对情况的影响做出进献。

02

有企业已最先结构锌空气电池

便宜且地球储量丰硕的金属材料使得金属空气电池较锂离子电池具有显著优势,金属空气电池的制造本钱或可下降至锂离子电池的 1/10 以下。

极低的材料本钱、高能量密度、电池设计相对简单和平安性杰出,让以锌空气电池为主的金属空气电池前景光亮。

今朝金属空气电池首要利用在新型储能和电动汽车范畴。如美国企业 半岛全站官网Eos Energy Storage 与另外一家美国企业 EnerSmart 在2021年签订2000万美元定单,首要内容为在加利福尼亚州安装10个锌空气电池储电装备,每一个项目3兆瓦,可为2000户家庭供能。

加拿年夜Zinc8 Energy Solutions 在2022年也公布其自力研发的锌空气电池将实现贸易化第一步:为纽约市新建一个 1.5 兆瓦时的储能举措措施,连系其自力研发的锌空气电池和现有太阳能发电,为本地公寓楼供电。

其他首要从事金属空气电池研产生产的国外企业还欧洲公用事业 EDF、比利时 AZA Battery、日本三洋公司等。

别的,中国也有一批上市公司也已对锌空气电池进行了手艺和财产结构,如鹏辉能源、雄韬股分、德赛电池、尖峰团体、中国动力等。

当前金属空气电池贸易化还处在初期阶段,有的手艺已具有年夜范围量产的前提,有的还逗留在尝试室阶段,有的行将年夜范围装载新能源车辆。

但是,锌空气电池在普遍采取之前还存在一些需要解决的挑战。一项挑战是空气电极会跟着时候的推移而降解,从而下降电池的机能。锌空气电池在低温下效力也会较低。

该研究仍处在初期阶段,但埃迪斯科文年夜学的研究人员乐不雅地认为,它可能会致使贸易上可行的电动汽车锌空气电池的开辟。

-半岛APP官方下载


Top