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《水系锌离子电池的研究进展-mairesearchgroup-武汉理工大学》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第32卷第3期无机材料学报Vol.32No.32017年3月JournalofInorganicMaterialsMar.,2017文章编号:1000-324X(2017)03-0225-10DOI:10.15541/jim20160192水系锌离子电池的研究进展陈丽能,晏梦雨,梅志文,麦立强(武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室,武汉430070)摘要:锌离子电池是近年来发展起来的一种新型二次水系电池,具有高能量密度、高功率密度、放电过程高效安全、电池材料无毒廉价、制备工艺简单等优点,在大型储能等领域具有很高应用价值和发展前景。本文综述了水系锌离子电池的研究进展,对金属锌作负极的优
2、点和面临的处理问题进行总结,对已报导的正极材料中锌离子电池的电化学性能和反应机制进行分析,并通过分析目前多价离子的脱嵌特性对锌离子电池正极材料的发展进行预测。关键词:水系锌离子电池;正极材料;高功率密度;能量储存;综述中图分类号:TQ15文献标识码:AResearchProgressandProspectofAqueousZincIonBatteryCHENLi-Neng,YANMeng-Yu,MEIZhi-Wen,MAILi-Qiang(StateKeyLaboratoryofAdvancedTechnologyforMaterialsSynthesisandProcessing,Wu
3、hanUniversityofTechnology,Wuhan430070,China)Abstract:Zincionbattery,anewtypeofaqueoussecondarybatteriesproposedinrecentyears,candeliverhighen-ergyandhighpowerdensity.Meanwhile,safeandefficientdischargeprocesses,cheapandnontoxicelectrodemateri-als,andeasyfabricationaretheadvantageofZincionbattery,
4、showinggreatpracticalvalueanddevelopmentalpros-pectsinthefieldofscaleenergystorage.Inthispaper,thedevelopmentandexplorationofaqueouszincionbatteryarereviewed.Alsotheadvantagesandchallengesofthezincanodearesummarized.Moreover,thispaperanalyzedtheelectrochemicalpropertiesandreactionmechanismspecifi
5、cally.Inaddition,thedevelopmentofcathodematerialsispredictedbyanalyzingtheinsertionandextractionofmultivalentions.Keywords:aqueouszincionbattery;cathodematerials;highpowerdensity;energystorage;review能源和环境是当今人类生存与社会发展必须应费,传统铅酸蓄电池又易导致区域性铅污染严重。对的两个重大问题,随着煤炭石油等化石资源的枯资源的短缺和环保的迫切需求,促使人们大力发展[3]竭和环境的日益恶化
6、,发展太阳能、风能和水能等绿色环保的高比能量新型电池体系。[1-2]可再生能源已经成为全球性趋势。电池作为一种在二次电池中,主要以无水有机溶液为电解液,高效电化学能源储存装置已被广泛应用于电动汽车具有较宽的电位窗口,通常能够实现较高的能量密[4-5]和手机移动通讯等领域,但是一次电池造成资源浪度。并且在不破坏电极材料晶体结构的情况下,收稿日期:2016-3-28;收到修改稿日期:2016-06-16基金项目:科技部“国家国际科技合作计划”(2013DFA50840);科技部“国家重大科学研究计划课题”(2013CB934103);国家自然科学基金杰出青年基金(51425204);湖北省杰
7、出青年基金(2014CFA035);国家自然科学基金创新研究群体(51521001)NationalBasicResearchProgramofChina(2013DFA50840);InternationalScience&TechnologyCooperationPro-gramofChina(2013CB934103);NationalNaturalScienceFundforDistinguishedYoungScholar