化工儀器網(wǎng)手機版
移動端訪問更便捷
今日焦點 Today's Focus
查看更多+-
廣州格丹納儀器有限公司喜遷新址，新址位于廣州[詳細]
最新產(chǎn)品 Latest productS
查看更多+
新型催化劑提高水系鋅碘電池穩(wěn)定性
2024年12月23日 13:23:38
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：3923
海南大學海洋科學與工程學院副教授邢振月、史曉東和教授田新龍團隊研究發(fā)現(xiàn)，將鐵鈷鎳原子摻雜多孔碳催化劑作為功能載體材料可以推動水系鋅碘電池循環(huán)穩(wěn)定工作。
傳統(tǒng)的鋅碘電池面臨活性碘溶解和多碘化物穿梭的問題，前者會降低電池容量和使用壽命，后者則影響電池的能量效率和長期穩(wěn)定使用。水系鋅碘電池因其高安全性、高能量密度、低成本和環(huán)保屬性而受到廣泛關注。然而，活性碘溶解和多碘化物穿梭是阻礙水系鋅碘電池應用的兩大障礙。
為了解決這些問題，設計合成具有高比表面積、強化學吸附能力、豐富活性位點和快速碘氧化還原反應動力學的催化劑型載碘正極材料顯得尤為重要。海南大學海洋科學與工程學院副教授邢振月、史曉東和教授田新龍團隊研究發(fā)現(xiàn)，將鐵鈷鎳原子摻雜多孔碳催化劑作為功能載體材料可以推動水系鋅碘電池循環(huán)穩(wěn)定工作。
研究團隊通過活字印刷法，精確合成鐵、鈷、鎳等單原子個體作為“活字”模板，選擇具有高比表面積、豐富孔隙結構和良好導電性的活性炭、碳納米管、石墨烯等合適的多孔碳材料作為“紙張”。在將二者按照一定的比例混合后，通過物理或化學方法實現(xiàn)單原子對多孔碳的負載。負載后的混合物經(jīng)過高溫處理，鐵鈷鎳原子能夠“點對點”地印刷到碳載體上，形成穩(wěn)定的化學鍵合，從而得到鐵鈷鎳原子摻雜多孔碳催化劑。
理論計算和實驗數(shù)據(jù)表明，鐵鈷鎳原子摻雜多孔碳催化劑具有較高的比表面積和豐富的摻雜位點，對碘的化學吸附能力強，對碘氧化還原反應動力學具有較高的催化活性。這些結構優(yōu)勢有效抑制了活性碘溶解和多碘化物穿梭，確保了鋅碘電池持久的循環(huán)穩(wěn)定性。
具體而言，催化劑的高比表面積提供了更多的活性位點，增強了與碘的相互作用，從而減少了活性碘的溶解。同時，催化劑的強化學吸附能力有效固定了碘分子，減少了多碘化物的穿梭效應，提高了電池的能量效率和循環(huán)穩(wěn)定性。
此外，研究團隊還對合成的催化劑進行了優(yōu)化處理，使其更適合于具體的應用需求。優(yōu)化后的催化劑在鋅碘電池中表現(xiàn)出了優(yōu)異的性能，不僅在高電流密度下具有高的倍率性能，還在長期循環(huán)中保持了高的容量保持率。即使在實用條件下，如低溫和高倍率充放電，電池也能實現(xiàn)可逆運行。
這一研究成果不僅為水系鋅碘電池的發(fā)展提供了新的思路，也為其他類型電池的研發(fā)提供了有益的借鑒。鐵鈷鎳原子摻雜多孔碳催化劑的制備簡單，易于大規(guī)模生產(chǎn)，具有良好的應用前景。未來，隨著研究的深入和技術的不斷成熟，這種新型催化劑有望在能源存儲和轉換領域發(fā)揮更大的作用。
相關研究成果Trimetallic Atom-Doped Functional Carbon Catalyst Enables Fast Redox Kinetics and Durable Cyclic Stability of Zinc-Iodine Batteries于近日發(fā)表在《先進功能材料》(ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS)上。
參考來源：中國科學報
相關閱讀 Related Reading
查看更多+-
這一成果不僅展示了ED-XAFS技術在捕捉非平衡態(tài)結構研究中的巨大潛力，也凸顯了數(shù)據(jù)驅動方法在復雜體系解析中的重要作用。2025-01-30 10:53:57
-
工信部公布2024年實數(shù)融合典型案例名單 包含數(shù)字化感知和檢測工具等
此次公布的典型案例涵蓋了數(shù)字領航企業(yè)實踐、數(shù)字化供應鏈生態(tài)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺創(chuàng)新領航應用、數(shù)字化轉型通用工具產(chǎn)品等四個方向。2025-01-30 10:48:25 -
2024年度新培育國家層面綠色工廠1382家、綠色工業(yè)園區(qū)123家、綠色供應鏈管理企業(yè)126家。2025-01-24 09:13:19
-
關于化工儀器網(wǎng)2025年春節(jié)放假的通知
化工儀器網(wǎng)2025年春節(jié)放假時間為：2025年01月25日-2025年02月07日，共14天。2月8日（正月十一）正常上班。2025-01-24 08:36:09 -
據(jù)化工儀器網(wǎng)不完全統(tǒng)計，2024年12月中國政府采購網(wǎng)上與色譜相關的詞條共380條，可統(tǒng)計到的色譜中標269套，中標金額為1508...2025-01-22 11:39:32
-
安捷倫2024年新品大揭秘：4款創(chuàng)新性產(chǎn)品，科研界的福音
安捷倫2024年發(fā)布多款令人矚目的儀器新品，為科學研究和技術應用帶來了新的活力和可能性。2025-01-21 17:28:43
版權與免責聲明
- ①凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權或有權使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權不得轉載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權使用作品的，應在授權范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關法律責任。
- ②本網(wǎng)轉載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負版權等法律責任。
- ③如涉及作品內(nèi)容、版權等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關權利。
