长循环寿命的电化学可充二次锌空气电池--基于水平式三电极结构

洪为臣; 李辉; 王保国

2015

2015中国化工学会学术年会

1-1

2015

北京

中国化工学会

　　电化学可充的锌空气电池因具有安全、经济、环保和能量密度高等特点,因而再次引起了研究者们的关注,但是循环寿命的不足限制了其大规模的应用.为了延长锌空气电池的循环寿命,本课题组设计组装了一种水平式三电极结构的电化学可充锌空气电池,该新型结构主要由三个电极——氧析出电极、锌电极和空气电极组成,三个电极彼此平行且从上到下依次水平组装在一起.充放电测试结果显示,在电流密度为10 mA/cm2、充放电时间均为1h 的条件下,700 个循环后的充电和放电电压分别上升和衰减了13％和15％,展现了良好的循环稳定性.在上述测试电池结构的基础上减小电极间距离,进一步测试了电池的极化曲线和高操作电流密度(充电电流密度为40 mA/cm2,放电电流密度为80 mA/cm2)下100 个充放电循环的循环性能,结果显示,在实验电流密度范围内,欧姆极化依然是电池极化的主要来源,且在150 mA/cm2的电流密度下电池达到了最大功率密度105 mW/cm2；100 个充放电循环后充电和放电电压分别上升和衰减了3.9％和2.0％,整个循环过程的平均库伦效率和能量效率分别为90％和42％.上述结果表明,水平式三电极结构有利于大幅提高锌空气电池的循环寿命,并且在较高的操作电流密度下也能获得较好的循环性能和高功率密度,从而说明该结构是合理可行的；此外,电池的性能还可以通过增大电解液的电导率或减小电极间距离来进一步提高.

完全书院制 导师制 学生社区 师生关系锌空气电池 三电极 水平结构 循环寿命

其他

中文

WanFang

9163303

1.南方科技大学清华大学化工系,北京 100084
2.南方科技大学,广东、深圳 518055

洪为臣,李辉,王保国. 长循环寿命的电化学可充二次锌空气电池--基于水平式三电极结构[C]//中国化工学会,2015:1-1.