锌空气电池,发电通过大气中的氧气和锌之间的化学反应,被认为是下一代候选人符合炸药代替锂离子电池电动汽车需求。他们从理论上满足新一代二次电池所需的所有特性,如;能量密度高,低风险的爆炸,环保,不会排放污染物,和低成本的材料(锌和空气,这可以很容易地从自然获得)。
韩国科学技术研究所(KIST,总统Seok-Jin Yoon)宣布,其由Joong博士领导的研究小组凯·李(储能研究中心)开发出一种技术来改善锌空气电池的电化学性能,利用太阳能,这正成为一个新的研究和发展区域在二次电池领域。
电池开发的研究小组利用一个半导体光敏双官能air-electrocatalyst与交替的能级结构,大大提高了利率的氧还原反应(ORR)和氧进化反应(OER)发电。光敏的双功能催化剂是一种加速化学反应的化合物通过吸收光能量,提高光吸收能力比传统的锌空气电池催化剂。
锌空气电池中使用金属和空气作为电池的阳极和阴极,OER和奥尔必须交替进行电能转换的氧气作为负极活性物质。因此,积极的催化活性电极电流收集器,碳材料制成的,是一个重要的因素在确定锌空气电池的能量密度和整体电池效率。
因此,KIST研究团队专注于pn异质结太阳能电池和半导体的基本结构单元,作为衡量改善缓慢催化活性的锌空气电池。目标是加速氧气降低过程通过使用半导体中电子运动的界面特征。为此,阴极材料和异质结能带结构合成,与n型半导体(石墨碳氮化,g-C3N4) andap-typesemiconductor(铜- doppedzif - 67 (zeoliticimidazolateframework - 67), cuzif - 67)。
此外,进行了一个实验在现实条件下没有光为了确认商业潜力的光活化的双功能催化剂与pn异质结结构交错能级。原型电池的能量密度731.9 mAh gZn-1,类似于现有的锌空气电池的最佳性能。在阳光的存在,能量密度增加了7%到781.7 mAh gZn-1and优良的循环性能(334小时、1000周期),表现出最佳的性能在已知的催化剂。
李博士说,“太阳能的利用是一个重要的部分不仅在改善二次电池的电化学性能,而且在实现一个可持续的社会。我们希望这项技术将成为一个催化剂,刺激新的融合技术的发展半导体物理和电化学,除了解决金属气质的困难成为替代锂离子电池的电池。”
KIST成立于1966年作为第一个政府资助的研究机构建立一个基于科学和技术的国家发展战略和传播各种工业技术发展的主要产业。KIST现在提高韩国的科技地位在世界领先的创新研究和开发。有关更多信息,请访问我们的网站:https://eng.kist.re.kr/kist_eng_renew/
这项研究受到了KIST机构计划,脑池计划由科技部资助的ICT (Hyesook部长:Lim)。研究结果发表在最新一期的国际科学期刊应用催化B-Environmental(在JCR如果:19.503,前0.926%)。
来源:https://www.nst.re.kr/nst_en/