中国科技报 06月10日 02:32
[成 果] 聚酰亚胺黏结剂 延长锌碘电池使用寿命
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海南大学海洋科学与工程学院的研究团队取得突破性进展,他们研发出一种含磺酸基团的聚酰亚胺黏结剂,用于锌碘电池的正极。该黏结剂能够有效解决传统锌碘电池面临的活性碘溶解、多碘化物形成以及穿梭行为等问题,从而显著延长电池的使用寿命。这项研究成果发表于《先进能源材料》,为新一代储能技术的发展提供了新的思路。

🔋锌碘电池因其低成本、高安全性及高理论容量,被认为是极具潜力的新一代储能技术。

🤔长期以来,活性碘溶解、多碘化物形成以及穿梭行为等问题,是阻碍锌碘电池实际应用的主要障碍,导致电池容量衰减和循环寿命缩短。

💡研究团队通过有机缩聚反应,合成含磺酸基团的聚酰亚胺黏结剂,并将其用于碘负载正极。这种黏结剂具有优异的热稳定性、高杨氏模量和黏度。

🔬实验结果表明,优化后的聚酰亚胺黏结剂对碘物种具有强烈的化学吸附能力,磺酸基团与多碘离子间的强化学作用,能够有效缓解活性碘溶解。

✅该研究为锌碘电池的改进提供了新思路,有助于提升其性能和使用寿命,推动储能技术的发展。

    科技日报讯 (记者王祝华 通讯员李思颖 梁淑仪)记者6月6日从海南大学获悉,该校海洋科学与工程学院海洋清洁能源创新团队发现,将含有磺酸基团的聚酰亚胺用作高性能碘负载正极黏结剂,可延长锌碘电池使用寿命。相关研究成果近日发表于《先进能源材料》。

    海南大学海洋科学与工程学院副教授史晓东介绍,锌碘电池因具备低成本、高安全性以及高理论容量等显著优势,被视作新一代储能技术的有力候选者。然而,长期以来,活性碘溶解、多碘化物形成以及穿梭行为等问题,严重阻碍了锌碘电池的实际应用进程。多碘化物不仅致使活性物质大量流失、电池容量急剧衰减,还对锌金属负极造成腐蚀,严重缩短电池循环寿命。

    传统锌碘电池研究多采用商用黏结剂,性能难以满足复杂电化学环境需求。研究团队另辟蹊径,通过有机缩聚反应合成含磺酸基团的聚酰亚胺黏结剂,并将其用作高性能碘负载正极黏结剂。研究结果表明,优化后的聚酰亚胺黏结剂具有优异的热稳定性、高杨氏模量和黏度。该黏结剂在高温下仍能保持稳定结构,对碘物种具有强烈的化学吸附能力。而磺酸基团与多碘离子间的强化学作用,能够有效缓解锌碘电池中活性碘溶解,进一步阻断了有害副反应路径,延长电池使用寿命。

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