鋅空氣電池(ZAB)技術(shù)的一種新方法展示了錫可以有效提升電池性能和使用壽命 。
鋅空氣電池是一種使用空氣中的氧氣作為陰極的可充電電池,具有高能量密度和低成本的優(yōu)勢(shì)。這項(xiàng)技術(shù)在大規(guī)模電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)中極具應(yīng)用前景。E-Zinc和Abound是該領(lǐng)域的領(lǐng)先初創(chuàng)公司,去年都獲得金支持以推動(dòng)規(guī)模化項(xiàng)目。
提升性能的可能性與功率密度、循環(huán)穩(wěn)定性和可充電性有關(guān)。
中國(guó)的研究人員現(xiàn)已開發(fā)出一種結(jié)合錫(Sn)、鈷(Co)和二氧化釕(RuO?)的催化劑,旨在增強(qiáng)氧還原反應(yīng)(ORR)和氧析出反應(yīng)(OER),以提升電池性能。
傳統(tǒng)上,設(shè)計(jì)一種對(duì)ORR和OER都有效的催化劑是一種挑戰(zhàn)。這兩種反應(yīng)在電池充放電過程中具有不同的最佳反應(yīng)條件,因此難以設(shè)計(jì)出同時(shí)具備高效催化能力的單一材料。為了解決這個(gè)問題,研究團(tuán)隊(duì)使用錫來調(diào)節(jié)催化劑的表面,從而提高了兩種反應(yīng)的效率。
新的Sn–Co/RuO?催化劑展示了令人驚艷的結(jié)果,具有高達(dá)0.628 V的氧電位差(ΔE)和出色的穩(wěn)定性。即使在ORR經(jīng)過20萬次循環(huán)和OER經(jīng)過2萬次循環(huán)后,它仍能保持優(yōu)良的電化學(xué)性能。此外,使用這種催化劑的鋅空氣電池在?30°C到65°C的廣泛溫度范圍內(nèi)表現(xiàn)出色。
這一研究為開發(fā)更高效、更耐用的鋅空氣電池用于大規(guī)模儲(chǔ)能應(yīng)用開辟了令人興奮的可能性。與此同時(shí),錫基材料也正在被應(yīng)用于其他金屬-空氣電池,包括鋁-空氣電池,進(jìn)一步拓展其在儲(chǔ)能技術(shù)中的潛力。