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新2会员网址(www.hg108.vip):锌锰燃料电池作为储能电网的可替代品,系统失效的原因是什么?

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虽然科学家们希望可充电的锌-二氧化锰电池,能够发展成为电网存储应用的可行替代品,但伊利诺伊大学芝加哥分校的工程师和他们的同事们,确定了这些锌基燃料系统失败的原因。


科学家们利用先进的电子显微镜,电化学实验和理论计算,以进一步了解锌阳极如何与锰阴极在电池系统。



他们的发现发表在今天的杂志上自然可持续性。


锌和锰分别对高质量的可持续电池具有非常有利的特性.然而,当它们在一个完整的系统中配对时,它们的嵌入性,它们的可再充电性,一直是有争议的.


最近的一些研究表明锌的嵌入和脱嵌在二氧化锰负责细胞的可再充电性,该研究的主要作者是UIC大学机械和化学教授Reza Shahbazian-Yassar。

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这项研究表明,实际上没有微观证据表明锌重新进入二氧化锰,以前被认为是充电的指标是正电荷氢离子插入锰中,而不是锌中。


在他们的实验中,研究人员建造了含水的锌-二氧化锰电池,并对它们进行了100多次循环测试。他们在实验中放电并试图给电池充电,同时使用电子显微镜捕捉反应的原子级图像。



研究人员看到,氢是造成二氧化锰隧道结构损坏的原因,这进一步降低了电池充电的潜力,从这些实验中获得的信息揭示了锌锰电池机制的重要原子洞察力。既然知道了细胞水平上发生的事情,就有了寻找更好策略的指南针。


不同的细胞结构可以使系统更适合锌插入或者利用氢质子的策略。


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