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沸石分子篩膜可降低長壽命充電鋅電池水分活度延長使用次數

2021-8-12　　閱讀(1307)

水性電解質在電池安全運行、綠色經濟和先進電池技術的低生產成本方面具有主要優勢。然而，水性電解質中的強水分活度會引發析氫反應和電極上的寄生鈍化，從而導致電解質/電極界面中的離子不良傳輸。最近日本的國家先進工業科學技術研究所和筑波大學的研究人員提出了沸石分子篩改性（沸石改性）水性電解質以降低水活度及其副反應。拉曼光譜揭示了一種高度侵蝕性的溶劑化構型，并顯著抑制了對單個水分子的水活度。模擬和電化學行為證明沸石改性的鋅負極電解液析氫更少，抗腐蝕性能更好。因此，鋅 (Zn) 陽極涉及較少的副反應，并發展成緊湊的沉積形態，鋅陽極積累了淺層副產物。

此外，沸石改性電解質有利于對稱 Zn||Zn 電池在 0.8 mA cm^-2 下的循環壽命達到 4765 小時，鋅-VO₂紐扣電池達到 3000 次循環，軟包電池達到 100 次循環。沸石分子篩成熟的生產工藝和低成本將極大地有利于未來在工程方面的放大應用。