科学家开发出用于存储可再生能源的无阳极锌电池

2021.02.22 中国地质调查局国际矿业研究中心   

美国斯坦福大学和沙特阿卜杜拉国王科技大学的研究人员已经开发出一种无阳极的锌基电池原型，该电池使用了低成本且资源量丰富的材料。

在《Nano Letters》期刊上发表的一项研究中，科学家Yunpei Zhu、Yi Cui和Husam Alshareef表示，他们从先前对“无阳极”锂和钠金属电池的探索中汲取了灵感，并决定制造一种电池，其中富锌阴极是向集电器上镀锌的唯一来源。

他们的主要目标是解决与先前探索的水性锌基电池有关的重大问题。该问题是，尽管与其他电池相比提供了安全性和高能量密度，但仍需要较厚的锌阳极，锌阳极包含大量金属，因此造成成本过高。

但是，在此次开发的锌基电池原型中，该研究团队使用了二氧化锰阴极，该阴极预先嵌入了锌离子、三氟甲磺酸锌电解质溶液和铜箔集电器。在充电过程中，锌金属会覆在铜箔上，而在放电过程中，金属会脱离表面，从而释放出可为电池供电的电子。

为了防止形成枝晶，专家们在铜箔集电器上涂了一层碳纳米圆盘。该涂层促进了均匀的锌表面覆盖，从而防止了枝晶的形成，并且还提高了锌表面覆盖和脱离的效率。 

该论文指出，该电池表现出了高效率、高能量密度和高稳定性，在80次充放电循环后仍保持其存储容量的62.8%。因此，他们相信其无阳极电池设计为在储能系统中使用水性锌基电池提供了新的方向。

关键词：无阳极锌电池，二氧化锰阴极，高能量密度，高稳定性，储能系统，水性锌基电池

 （中国地质调查局地学文献中心，国际矿业研究中心矿业科技组编译，文章来源：https://www.mining.com/scientists-develop-anode-free-zinc-battery-for-storing-renewable-energy/）

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