Nature Energy:一种AH级锌-空气软包电池
Nanoyu Nanoyu 2021-04-13


尽管全固态锌空气软包电池(ZPCs)具有高的能源成本比和固有的安全性;然而,寻找储量丰富的高功率/能量正极材料和超离子电解质仍然是一个根本性的挑战。

近日,韩国汉阳大学Jung-Ho Lee,Sang Uck Lee报道了设计了一种由(101)-面的磷酸铜[CPS(101)]为正极,抗冻的壳聚糖-生物纤维素(CBC)为超离子导体电解质,以及图案化的锌金属负极组成的ZPCs。

文章要点

1研究发现,CPS(101)在可逆氧反应和析氢反应方面表现出三功能性的催化活性和稳定性(>30000个循环),表现出优于商用Pt/C和RuO2催化剂的性能。此外,CBC氢氧化物超离子导体显示出优异的导电性(25 °C时为86.7 mS cm-1),以及极高的机械/化学稳定性。

2研究人员在开发的电流密度为25mAcm−2时,循环寿命为6000/1100次,放电深度为20/70%的软包电池(1Ah测量其具有460WhKgcell-1/1389Whl−1的高电池级能量密度,最高能量密度为523Whkgcell-1/1,609Whl−1。此外,这种软包电池可以以5-200 mA  cm−2的倍率在−20-80°C的广泛温度范围内稳定运行。

这些材料资源由于其极佳的电化学性能,促进了柔性ZPCs在商业上的可行性开发,重振了全固态电池的光明前景。

 

参考文献

Shinde, S.S., Jung, J.Y., Wagh, N.K. et al. Ampere-hour-scale zinc–air pouch cells. Nat Energy (2021)

DOI:10.1038/s41560-021-00807-8

https://doi.org/10.1038/s41560-021-00807-8


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