化工儀器網(wǎng)手機版
移動端訪問更便捷
今日焦點 Today's Focus
查看更多+-
賦能智能制造與安全運行的“精準之眼”，高精度壓力測量及校準線上會議即將開啟
2025年6月4日13:00，為突破測量精度極限、構(gòu)建[詳細]
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：4302
海南大學海洋科學與工程學院副教授邢振月、史曉東和教授田新龍團隊研究發(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、強化學吸附能力、豐富活性位點和快速碘氧化還原反應(yīng)動力學的催化劑型載碘正極材料顯得尤為重要。海南大學海洋科學與工程學院副教授邢振月、史曉東和教授田新龍團隊研究發(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，通過物理或化學方法實現(xiàn)單原子對多孔碳的負載。負載后的混合物經(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，對碘的化學吸附能力強，對碘氧化還原反應(yīng)動力學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，催化劑的強化學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，研究團隊還對合成的催化劑進行了優(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《先進功能材料》(ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS)上。
參考來源：中國科學報
相關(guān)閱讀 Related Reading
查看更多+-
蔡司、賽默飛等品牌中標！中南林業(yè)科技大學儀器設(shè)備更新結(jié)果出爐
近日，中南林業(yè)科技大學連續(xù)發(fā)布多項“雙一流”建設(shè)學科設(shè)備更新中標項目。涉及激光共聚焦顯微鏡、流式細胞分析儀等儀器設(shè)備，蔡司、賽默飛...2025-06-06 13:46:48 -
預(yù)算200萬元 云南大學附屬醫(yī)院采購一批醫(yī)療設(shè)備
云南大學附屬醫(yī)院就“云南大學附屬醫(yī)院重大疑難疾病中西醫(yī)協(xié)同攻關(guān)設(shè)備采購項目”發(fā)布招標公告，預(yù)算200.08萬元。2025-06-06 10:06:38 -
2708萬元大單 江西省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心采購實驗室儀器
近日，江西省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心為“監(jiān)測能力建設(shè)（二期）項目”采購熱脫附儀、吹掃捕集-氣相色譜質(zhì)譜儀等實驗室儀器設(shè)備，預(yù)算總計2708...2025-06-05 09:22:38 -
預(yù)算480萬元 舟山市食品藥品檢驗檢測研究院采購檢測儀器
近日，舟山市食品藥品檢驗檢測研究院委托深圳市國信招標有限公司組織公開招標，采購液質(zhì)聯(lián)用儀、液相色譜儀等分析檢測儀器，預(yù)算480萬元...2025-06-03 13:40:06 -
預(yù)算400萬元，泰州市海陵區(qū)疾控中心發(fā)布采購公告
招標項目的潛在投標人應(yīng)在江蘇政府采購“蘇采云”系統(tǒng)獲取招標文件，并于2025-06-20 09:30 (北京時間)前遞交投標文件。2025-05-31 10:19:49 -
儀器聚焦丨熱點重點大盤點 儀器行業(yè)本周要點速遞(2025年第16期)
本周儀器市場動態(tài)聚焦政策利好與行業(yè)活動：光學顯微鏡法公示征求社會各界意見；國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布《關(guān)于開展第二批國產(chǎn)儀器儀表計量...2025-05-31 08:50:21
版權(quán)與免責聲明
- 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責，不承擔此類作品侵權(quán)行為的直接責任及連帶責任。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，并自負版權(quán)等法律責任。
- 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。
