隨著對綠色汽車和電源需求的增加，世界各地的研究人員正在努力發(fā)明新型電池，這些電池可以容納更多能量，并使車輛每次充電行駛時間更長。正在探索的新電池技術(shù)之一是鋅空氣電池 (ZAB)。ZAB 的一大挑戰(zhàn)是電池可能不穩(wěn)定。

ZAB可能會產(chǎn)生寄生或副反應(yīng)，例如枝晶形成和空氣電極故障，這是由于使用堿性電解質(zhì)而導(dǎo)致電池故障。研究人員可能通過為使用非堿性水電解質(zhì)的電池開發(fā)一種新型化學(xué)物質(zhì)來解決這個問題。研究人員說，新的化學(xué)反應(yīng)克服了寄生反應(yīng)。

非堿性電解質(zhì)為電池使用了以前未知的可逆過氧化鋅化學(xué)物質(zhì)。新開發(fā)的非堿性電解液與傳統(tǒng)的強堿性電解液相比具有多重優(yōu)勢。優(yōu)點包括使用更有效的鋅陽極，具有更高的化學(xué)穩(wěn)定性和電化學(xué)可逆性。

該項目的一位研究人員表示，由于水的參與，目前的鋅空氣電池正在利用緩慢的四電子氧氧化還原反應(yīng)。然而，使用具有疏水性陰離子三氟甲磺酸鹽的鋅鹽，該團隊能夠從空氣陰極表面去除水，從而在稀釋的水性電解質(zhì)中在空氣陰極上發(fā)生高度可逆的 2e ORR 反應(yīng)。

研究人員表示，由此產(chǎn)生的全鋅空氣電池可以在環(huán)境空氣中穩(wěn)定運行 320 次循環(huán)和 1600 小時。研究人員很清楚，雖然 ZAB 是一種潛在的替代電池技術(shù)，與當(dāng)前的鋰離子電池相比具有優(yōu)勢，但該技術(shù)需要更多的研究和優(yōu)化。剩下的一個挑戰(zhàn)是水管理系統(tǒng)，以確保長期實際操作，因為電池在開放的環(huán)境中工作，允許電解液蒸發(fā)。