科技日报合肥1月9日电 (记者吴长锋)9日,记者从中国科学技能大学得悉,该校化学与资料科学学院陈维教授课题组,规划了一种安稳的金属/金属—锌合金异质结界面层,完成了大面容量下无锌枝晶的安稳堆积和溶解,并到达274瓦时/公斤的锌溴电池能量密度。别的,大容量锌溴电池展现出优异的循环安稳性,电池模组与光伏面板集成展现了其对可再次出产的动力的存储才能。相关研讨成果日前发表于世界期刊《天然·通讯》上。
水系锌电池具有低成本、长寿数、高安全的特色,是下一代大规模储能电池技能最有力的竞争者。但是锌电池面对一系列的问题,严重影响了其产业化进程:首先是锌负极存在不可控的副反应如枝晶成长、析氢等,约束了电池的循环寿数;其次,锌电池中过高的正负极比和较低的面容量降低了电池的单位体积内的包括的能量;再者,缺少对安时级大容量电池的功能研讨及其在储能体系中的运用探究。
研讨人员规划了一种二维锑/锑锌合金异质结界面层用于安稳锌在大面容量下的堆积、溶解。这种异质结界面在锌堆积过程中表现出对锌原子较强的吸附性及均匀的电场散布,以此来完成了200毫安时/平方厘米超高面容量下无枝晶的锌堆积/溶解。此外,运用该异质结构界面润饰的无锌负极与溴正极结合装配成了无负极锌溴电池,显示出274瓦时/公斤的理论单位体积内的包括的能量以及62瓦时/公斤的实践单位体积内的包括的能量。容量为500毫安时的大容量锌溴电池表现出超越400次的安稳循环。进一步扩大到1.5安时的电池在不同的串并联方式下均表现出优异的放电电压和功率。此外,能量为9瓦时的锌溴电池模组与光伏板集成展现了其有用的可再次出产的动力贮存才能。