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雙碳技術(shù):可充電硅電池

2022-08-14 09:12 作者:舍得低碳頻道  | 我要投稿

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1、加州大學(xué)洛杉磯分校:預(yù)測(cè)燃料電池中催化劑的性能


加州大學(xué)洛杉磯分校研究人員開發(fā)了一種預(yù)測(cè)催化劑催化效率和穩(wěn)定性的方法,通過(guò)實(shí)驗(yàn)、復(fù)雜計(jì)算和X射線光譜學(xué)的組合開發(fā)精確識(shí)別化學(xué)性質(zhì)。之后,研究團(tuán)隊(duì)使用該技術(shù)設(shè)計(jì)并生產(chǎn)了一種具備高活性和高穩(wěn)定性的鉑合金催化劑。該方法可以將鉑與鎳、鈷以外的金屬混合,精準(zhǔn)開發(fā)潛在的催化劑。


2、韓國(guó)科學(xué)技術(shù)研究院:水性鋅離子電池的核心技術(shù)


韓國(guó)科學(xué)技術(shù)研究院(KIST)的研究小組成功地開發(fā)出制造高密度鋅金屬陽(yáng)極,用于生產(chǎn)具有高能量密度和長(zhǎng)壽命的鋅金屬陽(yáng)極。該技術(shù)控制了鋅金屬陽(yáng)極的微觀結(jié)構(gòu),以減少引起水性鋅離子電池能量密度和壽命下降的副反應(yīng)發(fā)生率,為水性鋅離子電池的商業(yè)化提供了低成本和環(huán)保的解決方案。將制造的鋅金屬陽(yáng)極應(yīng)用于水性鋅電池系統(tǒng)后,腐蝕反應(yīng)得到有效抑制,經(jīng)過(guò)7000多次反復(fù)充放電后,電池容量保持在70%以上,這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)商用鋰電池的充放電壽命。


3、以色列理工學(xué)院:可充電硅電池


以色列理工學(xué)院的一組研究人員為新型可充電硅電池進(jìn)行了設(shè)計(jì)和架構(gòu),并對(duì)其進(jìn)行概念驗(yàn)證。在研究中,該團(tuán)隊(duì)利用重?fù)诫sN型硅晶陽(yáng)極,以及鹵化物(溴和碘)定制設(shè)計(jì)的混合基離子液體電解質(zhì)作為轉(zhuǎn)換陰極,實(shí)現(xiàn)了若干次充放電循環(huán)。


4、瑞士聯(lián)邦材料科學(xué)與技術(shù)研究所:水活化一次性紙電池


瑞士聯(lián)邦材料科學(xué)與技術(shù)研究所和蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的研究小組設(shè)計(jì)了一種水活化一次性紙電池。該電池由至少一個(gè)尺寸為1平方厘米的的連接單元組成和印有三種油墨成分的紙質(zhì)基底組成。對(duì)單節(jié)電池性能的分析表明,在加入兩滴水后,電池在20秒內(nèi)激活,并且在未連接到耗能設(shè)備時(shí),達(dá)到1.2伏的穩(wěn)定電壓(標(biāo)準(zhǔn)AA堿性電池的電壓為1.5伏)。一小時(shí)后,由于紙張干燥,單節(jié)電池的性能顯著下降。再加了兩滴水后,它又保持了0.5伏的穩(wěn)定工作電壓超過(guò)一個(gè)小時(shí)。研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,紙張和鋅的生物降解性可以使該電池最大限度地減少一次性低功耗電子產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的影響。通過(guò)最大限度地減少墨水中使用的鋅量,還可以進(jìn)一步提高電池的可持續(xù)性,這也允許精確控制電池產(chǎn)生的電量。


5、中國(guó)科學(xué)院:絮凝污泥用作高性能電極的新工藝


中國(guó)科學(xué)院的研究人員利用高溫酸化和氫氧化鉀活化,將絮凝污泥轉(zhuǎn)化為多孔碳基復(fù)合材料,并將其用作電容器電極材料。研究表明,氫氧化鉀活化法產(chǎn)生的新孔隙為電化學(xué)應(yīng)用提供了更好的性能,活化后的污泥材料具有良好的雙層電容表現(xiàn),更具可逆性且更有利于電解質(zhì)離子擴(kuò)散和電荷轉(zhuǎn)移。



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