2016年8月29日
滑铁卢大学(University of Waterloo)的化学家们已经开发出一种寿命较长的锌离子电池，其价格是目前锂离子电池的一半，可以帮助社区从传统发电厂转向可再生太阳能和风能生产。
滑铁卢科学学院的琳达·纳扎尔教授和她的同事们做出了这一重要发现，该发现发表在《自然能源》杂志上。欧洲杯线上买球
电池使用安全，不易燃，无毒材料和ph中性，水基盐。欧洲杯足球竞彩它由水基电解质、柱状氧化钒正极和便宜的金属锌负极组成。这种电池通过一种叫做插层的可逆过程发电，在这个过程中，带正电的锌离子被锌金属负极氧化，穿过电解液，插入正极的氧化钒纳米片层之间。这就驱动了外部电路中的电子流，产生了电流。相反的过程发生在电荷上。
该电池首次证明了锌离子在固体材料中的插入，该固体材料满足四个关键条件:高可逆性、速率和容量以及不形成锌枝晶。它提供了超过1000次循环，80%的容量保持和估计的能量密度450瓦特小时每升。锂离子电池也通过插入锂离子来运行，但它们通常使用昂贵的、易燃的有机电解质。
“全球对可持续能源的需求促使人们寻找一种可靠、低成本的储存方式，”纳扎尔说。他是加拿大固态能源材料研究主席，也是该校化学系的研究教授。欧洲杯足球竞彩“我们开发的锌离子电池是这种应用的理想选择，因为它相对便宜，而且本质上是安全的。”
未来10年，全球能源储存市场预计将增长到250亿美元。对制造商来说，好处是他们可以以低成本生产这种锌电池，因为它的制造不需要特殊条件，如超低湿度或处理锂离子电池所需的易燃材料。欧洲杯足球竞彩
纳扎尔实验室的博士后Dipan Kundu是这篇论文的第一作者，他说:“过去的重点是为便携式电子市场和汽车最小化尺寸和重量。”“电网存储需要一种不同的电池，这给了我们研究不同材料的许可。”欧洲杯足球竞彩
电解质中的水不仅促进了锌离子的运动，还使锌层之间的空间膨胀，就像婚礼蛋糕的层，给锌留出足够的空间在电池循环时进入和离开正极结构。电极材料的纳米尺度尺寸和电池的高导电性水电解质也提高了其循环寿命和响应时间。
与美国储能研究联合中心的研究人员一起，纳扎尔的团队还在研究基于Mg的多价离子插层电池２＋在非水电解质。他们是第一个报道高可逆的Mg循环在TiS2硫尖晶石和层状硫化物是15年来首次报道的新型高功能镁插入材料。欧洲杯足球竞彩他们的论文发表在今年早些时候的《能源与环境科学》和《美国化学学会能源快报》上。欧洲杯线上买球
来源:https://uwaterloo.ca/