新型催化剂使商用高效锌空气电池更接近现实

要有效地从化石燃料能源转换为可再生能源,需要成本低廉、容量大、可充电的电池。锌空气电池 (ZAB) 理论上可以储存大量能量,但目前的技术需要使用昂贵的贵金属催化剂或加速化学反应的药剂,而这些药剂在充电和放电反应中表现不佳。一种用于 ZAB 的新型金属氮碳催化剂已被开发出来,其性能优于贵金属催化剂,提高了 ZAB 技术的效率和实用性。ZAB 的功能是利用空气中的氧气氧化锌。最近的研究表明,结合不同非

要有效地从化石燃料能源转换为可再生能源,需要成本低廉、容量大、可充电的电池。锌空气电池 (ZAB) 理论上可以储存大量能量,但目前的技术需要使用昂贵的贵金属催化剂或加速化学反应的药剂,而这些药剂在充电和放电反应中表现不佳。一种用于 ZAB 的新型金属氮碳催化剂已被开发出来,其性能优于贵金属催化剂,提高了 ZAB 技术的效率和实用性。

ZAB 的功能是利用空气中的氧气氧化锌。最近的研究表明,结合不同非贵金属原子的催化剂可以提高放电反应速率和电池性能。考虑到这一证据,湖南大学、伦敦大学学院和牛津大学的一组研究人员从铁、钴和镍(分别为 Fe、Co 和 Ni)中生成了一种非贵金属-氮-碳催化剂,以提高 ZAB 的充电、放电和成本效率。重要的是,该团队还优化了一种柔性碳点/聚乙烯醇 (CD/PVA) 薄膜作为固态 ZAB 电解质或转移带电原子的电池组件,从而创造出一种柔性且稳定的高性能电池,可用于可穿戴设备。

该团队于2024年5月17日在《纳米研究能源》杂志上发表了他们的研究成果。

“可充电金属空气电池是一种很有前途的电源,尤其是锌空气电池 (ZAB),它具有高理论能量密度 (1084 Wh kg −1 )、环境友好和成本效益。此外,可充电 ZAB 不仅安全稳定,而且便携可穿戴。目前,大量研究集中在可充电和柔性 ZAB 上,”牛津大学化学系研究员、论文资深作者兼项目负责人 Huanxin Li 说道。

ZAB 通过两种反应进行放电和充电:氧还原反应 (ORR) 和氧释放反应 (OER)。众所周知,这些反应非常缓慢,需要加速电化学反应的催化剂或电催化剂。虽然贵金属能够加速 ORR 和 OER,但成本、性能不佳以及需要两种不同的贵金属等问题限制了 ZAB 技术的整体实用性。

李博士说:“开发低成本、高效的双功能非贵金属电催化剂对于可充电 ZAB 的商业化至关重要。在各种非贵金属催化剂中,金属-氮-碳 (MNC) 纳米材料因其价格低廉、储量丰富、电化学活性优异和稳定性高而受到特别关注。”

然而,由于每个金属原子之间产生的相互作用力不同,制造由三种不同金属原子组成的电催化剂并非易事。为了解决这个问题,该团队使用了沸石咪唑酯骨架 (ZIF),即包围和排列三种金属原子 (Fe、Co 和 Ni) 的碳氮骨架,在高温下将催化原子均匀地锚定在多孔碳上。该团队通过能量色散 X 射线光谱 (EDX)、球面像差校正高角度环形暗场扫描透射电子显微镜 (AC-HAADF-STEM) 和电子能量损失谱 (EELS) 确认了 Fe、Co 和 Ni 原子的分布。

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容,请发送邮件至 55@qq.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。转转请注明出处:https://www.szhjjp.com/n/1097317.html

(0)
派派
上一篇 2024-07-11
下一篇 2024-07-11

相关推荐

  • 大班美术课画什么(大班美术应该画什么)

    小孩子主要培养他们的发散性思维,色彩识别。让他们自由发挥,能基本应用点线面就可以,可以让他们用油画棒,先用铅笔教他们构图,然后上色。看看保罗克利的画,应该会有点启发,加油。事先准备一下丰富的资料,比如说幼儿在幼儿园里的一日生活,图片或者是影像,让幼儿丰富经验,在实践画画的时候能够画的出来,在放这些图片或者影像的时候放一些音乐,一定是轻音乐,让幼儿能够感受分开离别的情景的音乐。你这节课很很有新意,但

    2024-03-03
    0
  • 跨境电商属于服务业吗,全面解析跨境电商的行业属性

    跨境电商属于服务业吗(全面解析跨境电商的行业属性)在当今全球化的时代,跨境电商行业的兴起无疑给消费者带来了更多选择和便利。然而,对于跨境电商的行业属性却存在着一些争议。有人认为跨境电商属于服务业,而另一些人则持有不同的观点。本文将对跨境电商

    2024-03-16
    0
  • 湖北育儿假政策 湖北育儿假政策解读

    湖北育儿假政策根据《湖北省人口与计划生育条例》:符合法律法规规定生育的妇女,除享受国家规定的产假外,增加产假60天,其配偶享受15天护理假;3岁以下婴幼儿父母每人每年享受累计10天育儿假。对赡养人、扶养人照顾失能或者患病住院老年人的,用人单位应当提供便利,并给予每年累计不少于10天的护理时间;对独生子女照顾失能或者患病住院老年人的,每年护理时间应当累计不少于15天。婚假、产假、护理

    2023-11-16
    0
  • 防腐木凉亭施工步骤 防腐木凉亭施工视频

    现在很多小区公园都会安装凉亭,其中防腐木凉亭深受广大市民的喜爱。它是由防腐木组建而成,具有防腐、抗真菌、防白蚁等特点。对于怎么建造防腐木凉亭,可能知道的人并不多。今天小编就为大家介绍防腐木凉亭施工步骤,再来看看防腐木凉亭多少钱,以及防腐木凉亭哪家好,给有需要的朋友提供参考。一、防腐木凉亭施工步骤1、在施工防腐木凉亭之前,首先需要让专门的技术人员设计一个凉亭的图纸,其中包括结构、规格以及所需选用的材

    2024-02-09
    0
  • 恩施大峡谷旅游攻略大连(恩施大峡谷景点门票多少)

    本文目录一览:1、恩施大峡谷自由行最佳路线攻略2、恩施大峡谷两日游路线攻略恩施大峡谷两天怎么玩3、想去恩施大峡谷玩,有什么游玩攻略推荐?4、恩施大峡谷自驾游旅游攻略恩施大峡谷自由行最佳路线攻略1、根据个人兴趣和体力情况,选择合适的游览路

    2024-05-05
    0
  • animals怎么读

    animals(动物)是一个英文单词,它的发音是[ˈænɪməlz],其中的音节分别是[ˈæn]、[ɪ]、[məl]、[z]。动物的英文发音动物的英文发音是一个复杂的过程,这个单词有四个音节,其中[ˈæn]、[ɪ]、[məl]、[z],可以分别拆开来讲解。[ˈæn]是第一个音节,它是一个元音,发音时口部要张开,舌头抬起,发出的是一个类似于“a”的音,但是要比“a”的音节更加淡化。[ɪ]是第

    2023-12-19
    0

发表回复

登录后才能评论