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南开博士破解电动汽车手机爆炸难题

发布日期:2022-12-03 04:01

本文摘要:为什么电动汽车、手机爆炸事件时有发生?因为它们用的锂离子电池有一定安全隐患。南开大学化学学院博士研究生张宁说道,近日,他针对水系锌离子电池设计出有全新负极材料及电解液,首次将阳离子缺失型锌锰氧化物(ZnMn2O4)用作负极,同时首次用于高浓度大阴离子电解液三氟甲烷磺酸锌(Zn(CF3SO3)2),使得锌离子电池的效能、安全性、稳定性等皆有大幅度提高和改良,涉及科研成果公开发表在材料与化学类龙头期刊《美国化学会志》,该成果现申请专利。

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为什么电动汽车、手机爆炸事件时有发生?因为它们用的锂离子电池有一定安全隐患。南开大学化学学院博士研究生张宁说道,近日,他针对水系锌离子电池设计出有全新负极材料及电解液,首次将阳离子缺失型锌锰氧化物(ZnMn2O4)用作负极,同时首次用于高浓度大阴离子电解液三氟甲烷磺酸锌(Zn(CF3SO3)2),使得锌离子电池的效能、安全性、稳定性等皆有大幅度提高和改良,涉及科研成果公开发表在材料与化学类龙头期刊《美国化学会志》,该成果现申请专利。

  据张宁讲解,锂离子电池早已普遍应用于人们的生产生活中,然而由于锂离子在正负极间来回脱嵌,不易在负极表面构成针状金属锂即锂枝晶,从而刺入隔膜导致内短路,再加易燃有机电解液的用于大大降低了锂电池的安全性。  由于锌资源非常丰富廉价,同时水系电解液不不存在易燃易爆隐患,其特点合适大规模储能体系,如智能电网,所以我们将研究目标瞄准为水系锌离子电池。在负极材料方面,张宁及其团队通过大大探寻优化实验条件,构建了Zn的有效地储存,大大提高了锌离子电池的循环稳定性,循环500次后,容量维持亲率低约94%。

而现有碱性体系锌锰电池稳定性很差,循环寿命广泛高于50次,且容量波动迅速。这一材料,是首次应用于在水系锌离子电池中。  水系锌离子电池不仅可以大大提高电池性能、安全性稳定性,还可以降低成本。据理解,当前市场上金属锌价格大约2美元每千克,而金属锂价格大约为300美元每千克。

锌资源廉价简便,更加适合于在生产实践中大规模用于。


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