Блог

Jul 05, 2023

Цинковый анод, стабилизированный для улучшения характеристик цинка

Профессор Суджин Пак и Гюджин Сон с кафедры химии и кандидат наук Сангеоп Ли из отдела передовых материаловедческих исследований POSTECH создали стабильный водный раствор ионов цинка.

Профессор Суджин Пак и Гюджин Сон с кафедры химии и кандидат наук Сангеоп Ли из отдела передовых материаловедческих исследований POSTECH создали стабильную водную ионно-цинковую батарею, в которой в качестве электролита используется вода. Команда использовала защитный полимерный слой, чтобы предотвратить коррозию электрода и повысить стабильность цинкового анода. Впоследствии это улучшило электрохимическую стабильность водной ионно-цинковой батареи.

Исследование под названием «Ионоселективная и химическая защита эластичного межфазного блок-сополимера для прочного металлического цинкового анода» было опубликовано в журнале Cell Reports Physical Science.

Литий-ионные аккумуляторы являются основной технологией, которую выбирают производители, они используются в мобильных телефонах и ноутбуках и приобретают все большее значение для использования в технологиях экологически чистой энергии, таких как электромобили и возобновляемые источники энергии. Эти батареи легкие и имеют большую емкость, что делает их полезными для различных применений.

Однако у обычных литий-ионных аккумуляторов есть проблемы с безопасностью, поскольку используемые в них органические электролиты легко воспламеняются и могут привести к фатальным пожарам или взрывам. Поскольку литий-ионные аккумуляторы имеют большое значение и широко используются в нашей повседневной жизни, эти несчастные случаи могут нанести прямой ущерб пользователям. Это привело к появлению спроса на более безопасную технологию производства аккумуляторов.

Чтобы решить проблемы, связанные с легковоспламеняющимся электролитом на основе органических растворителей, в качестве потенциальной замены разрабатываются батареи с водным электролитом. Эти батареи искробезопасны, имеют высокую ионную проводимость и приносят экономическую выгоду.

Хотя цинк-ионные батареи могут решить проблемы безопасности литий-ионных батарей, цинковый анод имеет меньшую обратимость в водных электролитах. Они вызваны дендритами цинка и поверхностными реакциями, что препятствует использованию ионно-цинковых батарей.

Чтобы улучшить производительность ионно-цинкового аккумулятора, исследовательская группа POSTECH разработала цинковый анод, покрытый многофункциональным защитным слоем с использованием блок-сополимера. Во время зарядки и разрядки аккумулятора новый полимерный слой может выдерживать объемное расширение благодаря своей эластичности.

Срок службы цинкового анода также увеличился за счет использования полимерного защитного слоя, поскольку исследователи обнаружили, что он вызывает гомогенизированное распределение ионов и подавляет рост дендритов. Стабильность электрода также была улучшена, поскольку тонкий пленочный слой ингибировал любые ненужные химические и электрохимические реакции в электролите на поверхности электрода.

Исследователи также обнаружили движение ионов цинка в слое покрытия с помощью времяпролетного масс-спектрометрического анализа вторичных ионов (TOF-SIMS). Успешная визуализация движения ионов цинка обещает дальнейшие исследования свойств поверхности анодов аккумуляторов.

(function($){ function bsaProResize() { var sid = "76"; var object = $(".bsaProContainer-" + sid); var imageThumb = $(".bsaProContainer-" + sid + " .bsaProItemInner__img"); var animateThumb = $(".bsaProContainer-" + sid + " .bsaProAnimateThumb"); var innerThumb = $(".bsaProContainer-" + sid + " .bsaProItemInner__thumb"); var parentWidth = "728"; var parentHeight = "90"; var objectWidth = object.parent().outerWidth();// var objectWidth = object.width(); if ( objectWidth 0 && objectWidth !== 100 && scale > 0 ) { animateThumb.height(parentHeight * масштаб); InnerThumb.height(parentHeight * масштаб); imageThumb.height(parentHeight * масштаб); // object.height(parentHeight * масштаб); } Еще { animateThumb.height(parentHeight); внутреннийThumb.height(parentHeight); imageThumb.height(parentHeight);// object.height(parentHeight);// object.height(parentHeight); } } Еще { animateThumb.height(parentHeight); внутреннийThumb.height(parentHeight); imageThumb.height(parentHeight);// object.height(parentHeight);// object.height(parentHeight); } } $(document).ready(function(){ bsaProResize(); $(window).resize(function(){ bsaProResize(); }); }); }) (jQuery);

(function ($) { var bsaProContainer = $('.bsaProContainer-76'); var number_show_ads = "0"; var number_hide_ads = "0"; if ( number_show_ads > 0 ) { setTimeout(function () { bsaProContainer.fadeIn(); }, number_show_ads * 1000); } if ( number_hide_ads 0 ) { setTimeout(function () { bsaProContainer.fadeOut(); }, number_hide_ads * 1000); } })(jQuery); /p>

(function($){ function bsaProResize() { var sid = "125"; var object = $(".bsaProContainer-" + sid); var imageThumb = $(".bsaProContainer-" + sid + " .bsaProItemInner__img"); var animateThumb = $(".bsaProContainer-" + sid + " .bsaProAnimateThumb"); var innerThumb = $(".bsaProContainer-" + sid + " .bsaProItemInner__thumb"); var parentWidth = "728"; var parentHeight = "90"; var objectWidth = object.parent().outerWidth();// var objectWidth = object.width(); if ( objectWidth 0 && objectWidth !== 100 && scale 0 ) { animateThumb.height(parentHeight * scale); innerThumb.height(parentHeight * scale); imageThumb.height(parentHeight * scale);// object.height(parentHeight * scale); } else { animateThumb.height(parentHeight); innerThumb.height(parentHeight); imageThumb.height(parentHeight);// object.height(parentHeight); } } else { animateThumb.height(parentHeight); innerThumb.height(parentHeight); imageThumb.height(parentHeight);// object.height(parentHeight); } } $(document).ready(function(){ bsaProResize(); $(window).resize(function(){ bsaProResize(); }); }); })(jQuery); /p>

(function ($) { var bsaProContainer = $('.bsaProContainer-125'); var number_show_ads = "0"; var number_hide_ads = "0"; if ( number_show_ads > 0 ) { setTimeout(function () { bsaProContainer.fadeIn(); }, number_show_ads * 1000); } if ( number_hide_ads 0 ) { setTimeout(function () { bsaProContainer.fadeOut(); }, number_hide_ads * 1000); } })(jQuery); /p>

(function($){ function bsaProResize() { var sid = "64"; var object = $(".bsaProContainer-" + sid); var imageThumb = $(".bsaProContainer-" + sid + " .bsaProItemInner__img"); var animateThumb = $(".bsaProContainer-" + sid + " .bsaProAnimateThumb"); var innerThumb = $(".bsaProContainer-" + sid + " .bsaProItemInner__thumb"); var parentWidth = "728"; var parentHeight = "90"; var objectWidth = object.parent().outerWidth();// var objectWidth = object.width(); if ( objectWidth 0 && objectWidth !== 100 && scale 0 ) { animateThumb.height(parentHeight * scale); innerThumb.height(parentHeight * scale); imageThumb.height(parentHeight * scale);// object.height(parentHeight * scale); } else { animateThumb.height(parentHeight); innerThumb.height(parentHeight); imageThumb.height(parentHeight);// object.height(parentHeight); } } else { animateThumb.height(parentHeight); innerThumb.height(parentHeight); imageThumb.height(parentHeight);// object.height(parentHeight); } } $(document).ready(function(){ bsaProResize(); $(window).resize(function(){ bsaProResize(); }); }); })(jQuery); /p>

(function ($) { var bsaProContainer = $('.bsaProContainer-64'); var number_show_ads = "0"; var number_hide_ads = "0"; if ( number_show_ads > 0 ) { setTimeout(function () { bsaProContainer.fadeIn(); }, number_show_ads * 1000); } if ( number_hide_ads 0 ) { setTimeout(function () { bsaProContainer.fadeOut(); }, number_hide_ads * 1000); } })(jQuery); /p>

(function($){ function bsaProResize() { var sid = "87"; var object = $(".bsaProContainer-" + sid); var imageThumb = $(".bsaProContainer-" + sid + " .bsaProItemInner__img"); var animateThumb = $(".bsaProContainer-" + sid + " .bsaProAnimateThumb"); var innerThumb = $(".bsaProContainer-" + sid + " .bsaProItemInner__thumb"); var parentWidth = "728"; var parentHeight = "90"; var objectWidth = object.parent().outerWidth();// var objectWidth = object.width(); if ( objectWidth 0 && objectWidth !== 100 && scale 0 ) { animateThumb.height(parentHeight * scale); innerThumb.height(parentHeight * scale); imageThumb.height(parentHeight * scale);// object.height(parentHeight * scale); } else { animateThumb.height(parentHeight); innerThumb.height(parentHeight); imageThumb.height(parentHeight);// object.height(parentHeight); } } else { animateThumb.height(parentHeight); innerThumb.height(parentHeight); imageThumb.height(parentHeight);// object.height(parentHeight); } } $(document).ready(function(){ bsaProResize(); $(window).resize(function(){ bsaProResize(); }); }); })(jQuery); /p>

(function ($) { var bsaProContainer = $('.bsaProContainer-87'); var number_show_ads = "0"; var number_hide_ads = "0"; if ( number_show_ads > 0 ) { setTimeout(function () { bsaProContainer.fadeIn(); }, number_show_ads * 1000); } if ( number_hide_ads 0 ) { setTimeout(function () { bsaProContainer.fadeOut(); }, number_hide_ads * 1000); } })(jQuery); /p>