南开团队提升“水系锌离子”电池性能
近日,南开大学化学学院博士研究生张宁针对“水系锌离子”电池设计出全新正极材料及电解液,使得锌离子电池的效能、安全性、稳定性等均有大幅提升和改进。相关科研成果发表在材料与化学类龙头期刊《美国化学会志》,该成果现已申请专利。
在正极材料方面,张宁及其团队通过不断探索优化实验条件,利用低温溶液法成功合成了阳离子缺陷型ZnMn2O4用作正极,大大提升了锌离子电池的循环稳定性。在电解液设计方面,他们研究发现,三氟甲烷磺酸锌作为大阴离子结构的电解液,具备良好的锌离子沉积、析出动力学,100%库伦效率即可以实现快速充电且能量“零浪费”。
张宁说,锌离子电池的使用不仅可以大大提升电池性能、安全稳定性,还可以降低成本。这款电池正极材料能量密度较低,约为锂离子电池正极材料的一半,因此更适用于大规模储能体系,而暂不适用于手机等便携电子设备。