一種可用於可充式鋅-空氣電池的平價石墨烯氣凝膠電催化劑

可充式鋅-空氣電池,有瞭早日實現低成本商業化應用的希望。4月8日,記者從中南大學獲悉,該校雷永鵬教授團隊開發出瞭一種可用於可充式鋅-空氣電池的石墨烯氣凝膠電催化劑,成本僅為鉑、銥等貴金屬催化劑的二十分之一,性能卻可與之媲美。相關結果,4月5日發表於國際著名學術期刊《美國化學會能源快報》。

雷永鵬介紹,鋅-空氣電池,比市面上鋰離子、磷酸鐵鋰等電池更“高端”,理論能量密度是鋰電池的2倍、鉛酸電池的8倍。 “市場中現有鋰離子電池采用有機電解液,且內部易短路,使用不當會有爆 炸等風險。鋅-空氣電池以空氣中氧氣為正極活性物質,以地球儲量豐富的鋅為負極活性物質,以水溶液為電解液,無爆 炸危險,原料成本也遠低於鋰離子電池。是一款高能量密度、安全環保、低成本、零污染和可再生電池。”

一種可用於可充式鋅-空氣電池的平價石墨烯氣凝膠電催化劑

此次,團隊在催化劑的設計和電池性能方面實現瞭突破:以氧化石墨烯和石墨相氮化碳納米片為主要原料,經水熱自組裝、冷凍幹燥和熱處理,制備出富吡啶氮摻雜石墨烯氣凝膠催化劑,並組裝瞭可充式鋅-空氣電池,電池能量密度高達872.3 Wh kg-1,在循環充放電234次後,性能無明顯衰減,表現出優異的充放電穩定性。

可充式鋅-空氣電池主要優點:首先在地球上鋅的儲量相當豐富,其一以水溶液為電解液,沒有爆炸的危險可能。其二原料的成本價格與鋰離子電池相比,價格實惠。其三廢舊的鋰離子電池會造成環境的污染。

此次中南大學的教授研制成功的可充式鋅-空氣電池,電池在現在生活中,應用很是廣泛,手機、遙控、新能源汽車、電瓶車等等。這些都是與人民息息相關的東西,這樣的可充式鋅-空氣電池,研制成功,將來帶來的是更大的商業價值,也會帶給我們更多生活上的便利。

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