有一天可以有一天可以提供无阳极的锌电池提供可再生能源的大规模储存

时间：2022-05-15 19:58:07来源：

可再生能源，如风和太阳能，可以帮助降低世界对化石燃料的依赖。但首先，电力公司需要一种安全，具有成本效益的方式来存储能量以供以后使用。巨大的锂离子电池可以完成这项工作，但它们遭受安全问题和有限的锂可用性。现在，研究人员报告ACS纳米字母已经采用了一种无阳极，锌的电池原型，该电池使用低成本，天然丰富的材料。

由于其安全性和高能量密度，先前已经探索了锌基电池水溶液。此外，用于使它们的材料自然是丰富的。然而，到目前为止开发的可充电锌电池需要厚厚的锌金属阳极，其含有大量的锌，这些锌可以增加成本。而且，阳极容易发于形成在充电期间沉积在阳极上的锌金属的枝晶突起 - 这可以短路电池。云沛朱，易崔和Husam Alshareef想知道是否真的需要锌阳极。从先前的“无阳极”锂和钠金属电池的探索中汲取灵感，研究人员决定制造电池，其中富含锌的阴极是镀锌电流集电器上的唯一源。

无阳极Zn-MnO2电池。

在其电池中，研究人员使用了一种二氧化锰阴极，使得它们预嵌入锌离子，三氟甲磺酸锌电解质溶液和铜箔集电器。在充电期间，锌金属被镀覆铜箔，并且在排出期间，剥离金属，释放为电池供电的电子。为了防止枝形成型，研究人员用一层碳纳米电池涂覆铜集电器。该层促进了均匀的镀锌，从而防止枝晶，并提高了镀锌和汽提的效率。电池显示出高效率，能量密度和稳定性，80次充电和放电循环后保持其储存能力的62.8％。研究人员说，无阳极电池设计为使用锌基电池的电池开辟了新的方向。

参考：Yunpei Zhu，Yi Cui和Husam N. Alshareef的无阳极Zn-MnO2电池，2021年1月20日，Nano Letters.DOI：
10.1021 / ACS.NANOLETT.0C04519.

作者承认阿卜杜拉王科技大学国王的资金。