اخبار صنعت

باتری آینده؟ شیمی خلاقانه باتری انقلابی در باتری روی و هوا ایجاد می کند

2021-06-16
موضوعات:
فناوری باتری ، انرژی ، دانشگاه مونستر ، باتری
توسط دانشگاه مونستر 14 ژانویه 2021



اساس شیمی خلاقانه باتری برای باتری روی و هوا یک الکترولیت غیر قلیایی و آبی است. اعتبار: WWU - MEET (Judith Kraft)

همکاری پژوهشی بین المللی برای باتری های پایدار آینده

عملکرد بالا ، سازگار با محیط زیست ، ایمن و در عین حال مقرون به صرفه: باتری روی هوا یک فناوری ذخیره انرژی جذاب در آینده است.

تا کنون ، باتری معمولی روی-هوا با بی ثباتی شیمیایی بالا دست و پنجه نرم می کند ، واکنش های انگلی که ریشه در استفاده از الکترولیت های قلیایی دارند منجر به برگشت ناپذیری الکتروشیمیایی می شوند. بر اساس یک الکترولیت آبی ، غیر قلیایی ، یک تیم تحقیقاتی بین المللی به سرپرستی دانشمند دکتر وی سان از مرکز تحقیقات باتری MEET در دانشگاه مونستر ، شیمی جدیدی برای باتری روی و هوا ایجاد کرده است که بر تکنیک قبلی غلبه می کند. موانع

این تیم علمی نتایج مشروح پروژه تحقیقاتی خود را با مشارکت محققان دانشگاه فودان شانگهای ، دانشگاه علم و صنعت در ووهان ، دانشگاه مریلند و آزمایشگاه تحقیقاتی ارتش آمریکا در مجله Science منتشر کرده است.

پارامترهای کلیدی باتری روی و هوا بهینه شده است

دکتر الکترولیت نوآورانه و غیر قلیایی ما یک پراکسید روی برگشت پذیر (ZnO2)/O2 را که قبلاً ناشناخته بود ، وارد باتری روی و هوا می کند. در مقایسه با الکترولیتهای قلیایی معمولاً قوی ، الکترولیت آبی غیر قلیایی تازه توسعه یافته ، که بر پایه نمک روی تری فلورو متان سولفونات ساخته شده است ، دارای چندین مزیت تعیین کننده است: آند روی با کارآیی بیشتری با ثبات شیمیایی بالاتر و برگشت پذیری الکتروشیمیایی استفاده می شود. باتری های روی و هوا کامل ساخته شده به این ترتیب می توانند در طولانی مدت به مدت 320 چرخه و 1600 ساعت در هوای محیط پایدار کار کنند.

مکانیسم این شیمی باتری ZnO2/O2 و نقش آنیون تری فلوئورومتان سولفونات آبگریز به طور سیستماتیک با استفاده از تکنیک های الکتروشیمیایی ، تحلیلی و شبیه سازی های چند مقیاس به خوبی طراحی شده است. چگالی انرژی شناسایی شده در حال حاضر دارای پتانسیل رقابت با باتری لیتیوم یونی است که در حال حاضر در بازار غالب است.

باتری روی-هوا یک فناوری باتری جایگزین بالقوه با مزایایی مانند سازگاری با محیط زیست ، ایمنی بالا و هزینه های پایین را فراهم می کند. این فناوری هنوز نیازمند تحقیقات بیشتر و بهینه سازی بیشتر قبل از کاربرد عملی آن است
مرجع: battery باتری قابل شارژ روی هوا بر اساس شیمی پراکسید رویâ توسط Wei Sun ، Fei Wang ، Bao Zhang ، Mengyi Zhang ، Verena Küpers ، Xiao Ji ، Claudia Theile ، Peter Bieker ، Kang Xu ، Chunsheng Wang و Martin زمستان ، 1 ژانویه 2021 ، علم.
DOI: 10.1126/science.abb9554