科学家研制廉价催化剂开发锌空气电池，储电量为锂电池5倍
锌空气电池以原材料常见和能量密度高有着诱人的应用前景，但充电困难一直桎梏着其发展。如今，科研人员研制出高性能和低成本催化剂，将打破这一瓶颈，使锌空气电池具有优异的充电性能，扩大其应用范围。
上述研究于当地时间8月14日发表在国际学术杂志《先进材料》（Advanced Materials）。科研人员来自澳大利亚悉尼大学和新加坡南洋理工大学的科研团队。该论文的通讯作者悉尼大学化学和生物分子工程学院的教授陈元称，“迄今为止，可充电的锌空气电池所用的都是昂贵的贵金属催化剂，比如铂和氧化铱制成。相比之下，我们的方法生产出的是一系列高性能和低成本的催化剂。”
可充电锌空气电池 来自悉尼大学官网
锌空气电池是金属空气电池的一种，是以空气中的氧为正极活性物质，金属锌为负极活性物质，碱性溶液为电解液，将化学能转变为电能的装置。因为锌是自然界中资源分布较广的金属元素，所以其在电极材料的成本上要远低于锂离子电池。此外，悉尼大学的新闻稿称，锌空气电池可以储存更多的能量，理论上其储电量是锂离子电池的5倍。更重要的是，锌空气电池也更安全、更环保。
锂离子电池很轻便，供电效率高，但其含有增压的、可燃的材料，一旦内部发生短路，就会产生非常严重的后果。据外媒报道，锂离子电池被证明是三星Galaxy Note 7智能手机去年爆炸起火的元凶。三星后来调查发现，其手机电池供应商Samsung SDI和ATL的锂离子电池都存在缺陷，这种缺陷会导致内部短路，从而引起爆炸起火。
不过，充满很好应用前景的锌空气电池由于充电困难，目前仅用在助听器、某些摄像机，以及铁路运信号装置上。
所以，陈元等人的科研团队制作了包含常见的铁、钴、镍等元素的金属氧化物。这些新催化剂是通过同时控制下列成分制备的：组成、尺寸和富含金属的金属氧化物如铁、钴和镍的结晶度。最终该团队所研制出无定形双金属氧化物-石墨烯复合物可作为可充电锌空气电池的双功能氧化电化学催化剂。
该论文的第一作者悉尼大学信息技术与工程学院的博士李伟称，用新型催化剂开发的锌空气电池的试验证明其具有优异的可在充电性能。研究人员通过120小时对这种新型锌空电池进行60次充放电循环，发现电芯仅损失不到10%的效力。陈元表示，“为了我们的社会实现更加可持续的金属空气电池，我们正在解决相关技术挑战。”
“中国镍都”甘肃金昌“底气十足”布局新能源电池产业
图为4月中旬，甘肃金拓锂电新能源有限公司生产新能源电池的原材料展陈。 冯志军 摄
中新网甘肃金昌4月18日电 (记者 冯志军)近年来，新能源汽车发展高歌猛进，作为电动汽车的主要动力来源，新能源电池是促进新能源汽车发展的重要关键组成部分。基于拥有六成以上的新能源电池材料及电池产业所需原材料，“中国镍都”甘肃金昌正在紧锣密鼓地布局新能源电池产业体系。
近年来，依托拥有发展新能源电池材料及电池产业得天独厚的资源条件，金昌吸引龙蟒佰利联、金拓锂电、金宏翔、安徽汉星等新能源电池龙头企业在当地落地生根。今年以来，不少落户企业的订单已多到“不敢再接单”的红火场面。
地处河西走廊蜂腰、祁连山北麓、巴丹吉林沙漠南缘的金昌，缘矿兴企、因企设市，因盛产“镍”，被誉为中国的镍都。当地稀贵金属国内独占鳌头，镍储量居世界第三、亚洲第一，与镍铜伴生的铂、钯、锇、铱、钌、铑等稀贵金属储量居全国之首，铜、钴矿产储量居全国第二。
据金昌市市长王方太介绍，金昌新能源产业“底气”十足，丰富的镍、铜、钴、俱全的“三酸两碱”为新能源电池产业发展奠定了坚实基础。当地规划建设的2000亩锂电产业园，已形成系列电池材料关键产品生产能力，新能源电池材料及电池产业所需原材料65%以上实现本地生产，产业体系逐步建立。
图为甘肃金昌境内一企业组装完成的新能源电池组。 冯志军 摄
金昌经开区管委会主任马国开说，为加快补齐产业链，当地除已建成和多个正在建设项目，还在持续引进一批项目。目前，梳理出生产锂电池所需的33种主要基础材料，本地供给率已达到65%以上，今年底可达到27种，供给率将提升到82%以上，新能源锂电产业链正逐步完善，产业集群初见端倪。
马国开表示，“十四五”期间，金昌将持续延链补链强链，重点引进镍钴锰酸锂、钴酸锂正极材料和葡萄糖(96%)、隔膜、铝塑膜、方形铝壳、钢壳盖帽等基础材料及电池组件，优先发展动力电池、储能电池、消费电池，逐步发展电动车、新能源汽车等产业，力争到2025年，建设成为国内一流锂电产业基地。
据了解，传统的铅酸电池、镍镉电池和镍氢电池本身技术比较成熟，但它们用在汽车上作为动力电池则存在较大问题。目前，越来越多的汽车厂家选择采用具有工作电压高、比能量大、体积小、质量轻、循环寿命长、自放电率低、无记忆效应、无污染等优点的锂电池，作为新能源汽车的动力电池。
“今年的生产任务已被满额预订，再有订单也不敢接了。”“落户”金昌一年多的甘肃金拓锂电新能源有限公司总经理宋飞林向中新网记者表示，根据他自己在新能源电池研发生产领域打拼十多年的经验可见，金昌是国内屈指可数的可以“就地取材”拓展新能源电池产业链的地方，这种市场竞争优势显而易见。
宋飞林说，金川公司之前需要额外花钱处置的废矿、废渣、废气等，恰好是生产锂电池的主要原材料，这不仅杜绝了传统工业污染，也实现绿色循环生产。该公司还在不断拓展更为先进的磷酸铁锂电池的研发生产，其安全性高、放电稳定、价格便宜，是眼下新能源车车用动力新选择。
王方太表示，在国家“双碳”目标下，新能源电池材料及电池产业发展潜能巨大，需求空间广阔。金昌将紧跟电池产业需求倍增机遇，围绕镍钴锰酸锂动力电池和磷酸铁锂储能及动力电池产业链，延链补链建链强链，全力打造规模较大、配套完善、特色鲜明、优势突出的全国一流电池产业基地。(完)
相关问答
一次 电池 电极反应方程式十个?1.锂离子电池:正极:LiCoO2+e-→Li1-xCoO2负极:Li→Li++e-2.镍镉电池:正极:Cd(OH)2+2OH-→Cd(OH)4^2-+2e-...
Sigma-Aldrich买的锂硫 电池 的锂盐LITFSI用前需要烘干吗?-盖...比重2%以下不用处理,2%以上要进行真空烘烤处理。这个要怎么烘,不太方便啊,99.95%纯度不够,要99.99的墒俏铱戳瞬返闹柿勘ǜ妫恍戳?99.95%的...
要像这样连在一起的:比如“氢氮锂铍硼……”】作业帮[回答]氢氦锂铍硼碳氮氧氟氖钠镁铝硅磷硫氯氩钾钙钪钛钒铬锰铁钴镍铜锌镓锗砷硒溴氪铷锶钇锆铌钼锝钌铑钯银镉铟锡锑碲碘氙铯钡镧铈镨钕钷钐铕钆铽...
【化学元素表有个口诀,是怎么念的啊?】作业帮[回答]氢锂钠钾铷铯钫铍镁钙锶钡镭硼铝镓铟铊碳硅锗锡铅氮磷砷锑铋氧硫硒碲钋氟氯溴碘砹氦氖氩氪氙氡自编的小故事口诀,10分钟全背在背诵之前先...
【带金字旁的字有哪些】作业帮[回答]镋tǎng,镒yì,镇zhèn,镔bīn,镕róng,pō镚bèng,镖biāo,镝dí,dī,镜jìng,镠liú,镘màn,锦jǐn,锯jù,锩juǎn,锞kè,锟k...
元素周期表怎么好记谐音最好,_作业帮[回答]现在我们把这个故事浓缩一下,再用6分钟时间,把它背下来.侵害鲤皮捧碳蛋养福奶那美女桂林留绿牙嫁给康太反革命铁姑捏痛新嫁者生气休克如此一告你...
元素周期表拼音_作业帮[回答]氢(qīng)氦(hài)锂(lǐ)铍(pí)硼(péng)碳(tàn)氮(dàn)氧(yǎng)氟(fú)氖(nǎi)钠(nà)镁(měi)铝(lǚ)硅(guī)磷(lín...
【有色金属材料有哪些?概念是什么.】作业帮[回答]有色金属一般是指铁、铬、锰三种金属以外所有的金属.中国在1958年,将铁、铬、锰列入黑色金属;并将铁、铬、锰以外的64种金属列入有色金属.这64种有...
釒字偏旁加一个力读什么? 釒力 大概就这字。 告诉下拼音 - Cu...没有这2113字钆钇钌釖钊钉钋釚釛釜釞釟釠釡釢钓钐5261釥扣钏釨钒4102釪釫釬釭釮釯釰釱釲釳釴钗釶钍釸1653钕釺釻釼釽釾釿钯钫忖钭鈅鈆鈇鈈钠鈊鈋鈌...
怎样快速背出元素周期表?_作业帮[回答]现在我们把这个故事浓缩一下,再用6分钟时间,把它背下来.侵害鲤皮捧碳蛋养福奶那美女桂林留绿牙嫁给康太反革命铁姑捏痛新嫁者生气休克如此...
