锌-空气电池隔膜的关键作用及其最新研究进展

作     者：王梦茵 黄若贝 熊剑峰 田景华 李剑锋 田中群 Meng-Yin Wang;Ruo-Bei Huang;Jian-Feng Xiong;Jing-Hua Tian;Jian-Feng Li;Zhong-Qun Tian

作者机构：厦门大学化学化工学院福建厦门361005 福建省能源材料科学与技术创新实验室(IKKEM)福建厦门361005 厦门大学材料学院福建厦门361005 

出 版 物：《物理化学学报》 (Acta Physico-Chimica Sinica)

年 卷 期：2024年第40卷第6期

页      面：20-33页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：福建省自然科学基金(2021J06001) 国家重点研发计划(2020YFB1505800)资助项目 

主　　题：隔膜 离子选择性 离子导电性 稳定性 锌-空气电池 

摘      要：在化石能源日益短缺、资源消耗急剧增加的背景下,开发可再生的清洁能源,如太阳能和风能,变得尤为重要。然而,这些清洁能源供应不稳定,因此需要大规模能源转换和储存装置的发展。在这方面,锌-空气电池能量密度高、安全性好、成本低、易组装、对环境友好并且金属锌储量丰富,作为能源储存与转换器件有良好的发展前景,但在应用的过程中仍存在一些问题。其中,隔膜在锌-空气电池中起着隔离正负极,防止短路的重要作用,但关于锌-空气电池隔膜及其改性的研究较少。本文简要介绍了锌-空气电池的发展,以水系碱性锌-空气电池为例,阐述了其工作原理。文中通过理解电池各个组件可能导致电池失效的机制,重点分析了隔膜性能对整体电池性能的影响。其中包括隔膜的离子选择性、离子导电性、稳定性以及保水性等因素。这些因素在锌-空气电池中起到至关重要的作用,直接影响电池的效率、寿命和稳定性。此外,本文还对锌-空气电池隔膜未来发展方向进行了展望。随着科技的进步,锌-空气电池的隔膜材料可能会进行更多的改良和创新,以提高电池的性能和稳定性。对于清洁能源的推动,锌-空气电池在能源储存和转换领域有望发挥更大的作用。