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海藻酸：提升儲能電池工作效率的綠色新星
2024年12月13日 15:22:49
來源：化工儀器網 作者：南笙 點擊量：5032
近日，海南大學海洋科學與工程學院史曉東、田新龍教授團隊研究發現，在鋅碘電池中引入海藻酸鈉，可研發電池高性能粘結劑，從而提高鋅碘電池工作效率。該研究成果近日發表在《納米能源》上。
【化工儀器網 項目成果】 在能源科技日新月異的今天，儲能電池作為連接可再生能源與傳統能源的重要橋梁，其性能的每一次提升都備受矚目。近日，海南大學海洋科學與工程學院史曉東、田新龍教授團隊研究發現，在鋅碘電池中引入海藻酸鈉，可研發電池高性能粘結劑，從而提高鋅碘電池工作效率。該研究成果近日發表在《納米能源》上。
鋅碘電池作為一種具有資源豐富、低成本、高安全和高比容量等優勢的水系儲能電池，在規模化電化學儲能領域具有廣闊的應用前景。然而，鋅碘電池的實際應用一直受到載碘正極活性碘溶解和多碘化物穿梭等問題的限制。這些問題會導致活性碘組分的不可逆損耗，降低活性碘利用率，并影響電池的循環穩定性和使用壽命。
而海藻酸是一種從海藻中提取的酸性多糖，具有多種生物活性功能。在儲能電池領域，海藻酸的應用主要得益于其獨特的化學結構和性質。研究表明，通過將海藻酸引入儲能電池的制造過程中，可以顯著提高電池的抗自放電能力、高倍率性能和持久的循環穩定性，從而大幅提升儲能電池的工作效率。
海藻酸鈉作為線性鏈狀多糖類粘結劑的代表，其具有的醚基和羧基活性官能團對碘物種具有較強的化學吸附能力和較強的結合能，有助于抑制多碘化物穿梭和活性碘溶解。實驗結果表明，使用海藻酸鈉粘結劑的鋅碘電池在性能上有了顯著提升。
其次，海藻酸還能提高儲能電池的循環穩定性。循環穩定性是評估電池長期使用性能的關鍵指標。在電池充放電過程中，電極材料的結構穩定性和活性物質的利用率會直接影響電池的循環壽命。海藻酸具有良好的化學穩定性和熱穩定性，能夠有效抑制電極材料的相變和活性物質的流失，從而延長電池的循環壽命。
此外，海藻酸還具有優異的生物相容性和可降解性，這對于環保型儲能電池的研發具有重要意義。隨著全球對環境保護意識的日益增強，綠色、可持續的能源存儲技術成為未來發展的必然趨勢。海藻酸作為一種天然的高分子材料，其來源廣泛、價格低廉且對環境友好，是研發環保型儲能電池的理想選擇。
值得注意的是，雖然海藻酸在提高儲能電池工作效率方面展現出了巨大潛力，但其在實際應用過程中仍需克服一些技術難題。例如，如何優化海藻酸的提取工藝以降低生產成本、如何進一步提高海藻酸在電池中的分散性和穩定性等。這些問題的解決將需要科學家們持續不斷的努力和探索。
海藻酸作為一種新型儲能電池材料，在提高儲能電池工作效率方面具有顯著優勢。隨著科學技術的不斷進步和環保意識的日益增強，海藻酸有望在儲能電池領域發揮越來越重要的作用，為推動全球能源轉型和可持續發展貢獻力量。未來，我們期待看到更多基于海藻酸的儲能電池產品問世，為人類社會的可持續發展注入新的活力。
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