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高性能水性溴化锌电池

发布日期:2024/4/23 15:58:08

水性非流动溴化锌电池(NF-ZBBs)具有低制造成本、良好的安全性和大容量,使其成为极具潜力的储能系统。然而,溴化物转化主体的性能在很大程度上受到多溴穿梭效应和缓慢氧化还原反应的阻碍。近日,深圳大学Liu Zhuolin、香港城市大学Zhi Chunyi、南方科技大学Li Hongfei开发了一种高性能的水性溴化锌电池,其中采用二维共轭镍多酞菁(NiPPc)作为吸附催化阴极主体。

溴化锌电池

文章要点:

1) 该设计解决了现有溴化锌电池中的穿梭效应、低溴利用率和低放电电压问题。实验测量和理论模拟都表明,NiPPc中原子分散的Ni–N4位点是溴氧化还原反应的有效位点,同时表现出对溴和多溴化物有效吸附的强极性。这种协同机制显著提高了全电池的电化学性能。

2) 所制备的溴化锌电池在2 A g−1下表现出265 mAh g−1的大比容量,并且具有1.82 V的高放电电压平台。即使在5 A g−1的情况下,它也能达到240 mAh g−1,并在3000次充放电循环后保持约95%的容量。NiPPc主体以其独特的吸附催化机制克服了传统NF-ZBB的局限性,并成为构建高性能水性电池的一种有效途径。

参考文献

[1] Boosting aqueous non-flow zinc–bromine batteries with a two-dimensional metal–organic framework host: an adsorption-catalysis approach. DOI: 10.1039/D3EE01639K

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