Wasserbasierter Zink-Ionen-Akku zerstört Elektroauto-Handy-Explosionsproblem

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Kürzlich hat Zhang Ning ein neues positives Elektrodenmaterial und einen neuen Elektrolyten für die „wasserbasierte Zinkionenbatterie“ entwickelt, wodurch die Wirkung, Sicherheit und Stabilität der Zinkionenbatterie erstmals deutlich verbessert und verbessert wurde. „Warum explodiert ein Elektroauto, wenn ein Mobiltelefon explodiert? Weil die von ihnen verwendeten Lithium-Ionen-Batterien ein gewisses Sicherheitsrisiko darstellen. "Schule für Ph.

D. vom School of Chemistry der Nankai-Universität sagte kürzlich, er habe ein neues positives Material und einen neuen Elektrolyten in der „wasserbasierten Zinkionen“-Batterie entwickelt. Zum ersten Mal wird das kationische defekte Zinkmanganoxid (ZnMn2O4) in der positiven Elektrode verwendet, während der erste Einsatz ein hochkonzentrierter anionischer Elektrolyt wie Trifluormethansulfonat (Zn(CF3SO3)2) ist, sodass die Wirksamkeit, Sicherheit und Stabilität der Zinkionenbatterie erheblich verbessert und gesteigert werden konnten. Die entsprechenden wissenschaftlichen Forschungsergebnisse werden in führenden Fachzeitschriften für Materialien und Chemikalien veröffentlicht.

Das Ergebnis liegt nun bei der „American Chemical Society“ vor. Laut Zhang Ning sind Lithium-Ionen-Akkus im Alltag weit verbreitet. Da die Lithium-Ionen jedoch zwischen den Plus- und Minuspolen hin- und herpendeln, kann sich leicht ein Nadelmetall, eine „Lithium-Grafik“, bilden. Dadurch kann es zu internen Kurzschlüssen in der Membran kommen. Außerdem verringert die Verwendung von brennbaren organischen Elektrolyten die Sicherheit von Lithium-Ionen-Akkus erheblich. „Da Zink reichhaltig und günstig ist, birgt der Elektrolyt auf Wasserbasis keine Brand- und Explosionsgefahr und seine Eigenschaften eignen sich für Energiespeichersysteme im großen Maßstab, wie etwa intelligente Stromnetze. Daher werden wir das Ziel einer wasserbasierten Zinkionenbatterie untersuchen.“

„In Bezug auf positive Elektrodenmaterialien haben Zhang Ning und sein Team durch kontinuierliches Ausloten der optimalen Versuchsbedingungen eine effektive Speicherung von Zn erreicht, die Zyklenstabilität der Zinkionenbatterie deutlich verbessert und die Kapazitätserhaltungsrate auf bis zu 94 % erhöht. Und das vorhandene alkalische System ist sehr stabil, und die Zyklenlebensdauer beträgt im Allgemeinen weniger als 50 Mal, und die Kapazitätsabschwächung erfolgt sehr schnell. Dieses Material ist die erste Anwendung in einer wässrigen Zink-Ionen-Batterie.

Eine Zinkionenbatterie auf Wasserbasis kann nicht nur die Batterieleistung und die sichere Stabilität erheblich verbessern, sondern auch die Kosten senken. Es wird davon ausgegangen, dass der Preis für metallisches Zink auf dem aktuellen Markt bei etwa 2 US-Dollar pro Kilogramm liegt, während der Preis für metallisches Lithium bei etwa 300 US-Dollar pro kg liegt. Zinkressourcen sind billig und leicht verfügbar und eignen sich besser für den großtechnischen Einsatz in der Produktionspraxis.