化工儀器網(wǎng)手機(jī)版
移動端訪問更便捷
今日焦點 Today's Focus
查看更多+-
干貨滿滿！“電子顯微鏡技術(shù)助力新能源多領(lǐng)域突破：鋰電、綠氫與光伏的前沿探索”線上會議來啦
2025年4月23日14：00，化工儀器網(wǎng)特聯(lián)合賽默飛[詳細(xì)]
最新產(chǎn)品 Latest productS
查看更多+
新型催化劑提高水系鋅碘電池穩(wěn)定性
2024年12月23日 13:23:38
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：4169
海南大學(xué)海洋科學(xué)與工程學(xué)院副教授邢振月、史曉東和教授田新龍團(tuán)隊研究發(fā)現(xiàn)，將鐵鈷鎳原子摻雜多孔碳催化劑作為功能載體材料可以推動水系鋅碘電池循環(huán)穩(wěn)定工作。
傳統(tǒng)的鋅碘電池面臨活性碘溶解和多碘化物穿梭的問題，前者會降低電池容量和使用壽命，后者則影響電池的能量效率和長期穩(wěn)定使用。水系鋅碘電池因其高安全性、高能量密度、低成本和環(huán)保屬性而受到廣泛關(guān)注。然而，活性碘溶解和多碘化物穿梭是阻礙水系鋅碘電池應(yīng)用的兩大障礙。
為了解決這些問題，設(shè)計合成具有高比表面積、強(qiáng)化學(xué)吸附能力、豐富活性位點和快速碘氧化還原反應(yīng)動力學(xué)的催化劑型載碘正極材料顯得尤為重要。海南大學(xué)海洋科學(xué)與工程學(xué)院副教授邢振月、史曉東和教授田新龍團(tuán)隊研究發(fā)現(xiàn)，將鐵鈷鎳原子摻雜多孔碳催化劑作為功能載體材料可以推動水系鋅碘電池循環(huán)穩(wěn)定工作。
研究團(tuán)隊通過活字印刷法，精確合成鐵、鈷、鎳等單原子個體作為“活字”模板，選擇具有高比表面積、豐富孔隙結(jié)構(gòu)和良好導(dǎo)電性的活性炭、碳納米管、石墨烯等合適的多孔碳材料作為“紙張”。在將二者按照一定的比例混合后，通過物理或化學(xué)方法實現(xiàn)單原子對多孔碳的負(fù)載。負(fù)載后的混合物經(jīng)過高溫處理，鐵鈷鎳原子能夠“點對點”地印刷到碳載體上，形成穩(wěn)定的化學(xué)鍵合，從而得到鐵鈷鎳原子摻雜多孔碳催化劑。
理論計算和實驗數(shù)據(jù)表明，鐵鈷鎳原子摻雜多孔碳催化劑具有較高的比表面積和豐富的摻雜位點，對碘的化學(xué)吸附能力強(qiáng)，對碘氧化還原反應(yīng)動力學(xué)具有較高的催化活性。這些結(jié)構(gòu)優(yōu)勢有效抑制了活性碘溶解和多碘化物穿梭，確保了鋅碘電池持久的循環(huán)穩(wěn)定性。
具體而言，催化劑的高比表面積提供了更多的活性位點，增強(qiáng)了與碘的相互作用，從而減少了活性碘的溶解。同時，催化劑的強(qiáng)化學(xué)吸附能力有效固定了碘分子，減少了多碘化物的穿梭效應(yīng)，提高了電池的能量效率和循環(huán)穩(wěn)定性。
此外，研究團(tuán)隊還對合成的催化劑進(jìn)行了優(yōu)化處理，使其更適合于具體的應(yīng)用需求。優(yōu)化后的催化劑在鋅碘電池中表現(xiàn)出了優(yōu)異的性能，不僅在高電流密度下具有高的倍率性能，還在長期循環(huán)中保持了高的容量保持率。即使在實用條件下，如低溫和高倍率充放電，電池也能實現(xiàn)可逆運(yùn)行。
這一研究成果不僅為水系鋅碘電池的發(fā)展提供了新的思路，也為其他類型電池的研發(fā)提供了有益的借鑒。鐵鈷鎳原子摻雜多孔碳催化劑的制備簡單，易于大規(guī)模生產(chǎn)，具有良好的應(yīng)用前景。未來，隨著研究的深入和技術(shù)的不斷成熟，這種新型催化劑有望在能源存儲和轉(zhuǎn)換領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。
相關(guān)研究成果Trimetallic Atom-Doped Functional Carbon Catalyst Enables Fast Redox Kinetics and Durable Cyclic Stability of Zinc-Iodine Batteries于近日發(fā)表在《先進(jìn)功能材料》(ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS)上。
參考來源：中國科學(xué)報
相關(guān)閱讀 Related Reading
查看更多+-
預(yù)算123萬 福建醫(yī)科大學(xué)采購液相色譜儀
近日，福建醫(yī)科大學(xué)就“超高效液相色譜儀、全自動組織處理器等”項目發(fā)布公開招標(biāo)公告，預(yù)算金額為123.92萬元。2025-04-15 10:11:29 -
預(yù)算246萬 一生態(tài)環(huán)境監(jiān)測總站采購環(huán)境監(jiān)測儀器
近日，新疆維吾爾自治區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測總站就“自治區(qū)碳監(jiān)測評估購置環(huán)境監(jiān)測儀器項目”發(fā)布公開招標(biāo)公告，預(yù)算金額為246萬元。2025-04-15 09:46:33 -
預(yù)算123萬元 福建醫(yī)科大學(xué)采購超高效液相色譜儀等設(shè)備
受福建醫(yī)科大學(xué)委托，福建榕衛(wèi)招標(biāo)有限公司對[350001]RWZB[GK]2025003、超高效液相色譜儀、全自動組織處理器等組織...2025-04-14 14:35:15 -
預(yù)算250萬 伊犁師范大學(xué)采購實驗室設(shè)備
近日，伊犁師范大學(xué)就“新疆生物質(zhì)資源清潔轉(zhuǎn)化與高值化利用重點實驗室建設(shè)項目”發(fā)布公開招標(biāo)公告，預(yù)算金額為250萬元。2025-04-14 08:54:40 -
我科研人員成功突破液相色譜通用檢測關(guān)鍵技術(shù)
湖南師范大學(xué)陳應(yīng)莊副教授科研團(tuán)隊，聯(lián)合湖南瓴峰儀器設(shè)備有限公司自主研發(fā)出液相色譜通用型電霧式檢測器，并實現(xiàn)了氣溶膠充電技術(shù)突破，這...2025-04-11 14:19:09 -
預(yù)算200萬 淮南市職業(yè)病防治所采購儀器設(shè)備
近日，淮南市職業(yè)病防治所就“淮南市職業(yè)病防治所職業(yè)衛(wèi)生能力提升儀器設(shè)備采購”項目發(fā)布公開招標(biāo)公告，預(yù)算金額為200萬元。2025-04-11 09:38:31
版權(quán)與免責(zé)聲明
- ①凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
