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海藻酸：提升储能电池工作效率的绿色新星
2024年12月13日 15:22:49
来源：化工仪器网 作者：南笙 点击量：5275
近日，海南大学海洋科学与工程学院史晓东、田新龙教授团队研究发现，在锌碘电池中引入海藻酸钠，可研发电池高性能粘结剂，从而提高锌碘电池工作效率。该研究成果近日发表在《纳米能源》上。
【化工仪器网 项目成果】 在能源科技日新月异的今天，储能电池作为连接可再生能源与传统能源的重要桥梁，其性能的每一次提升都备受瞩目。近日，海南大学海洋科学与工程学院史晓东、田新龙教授团队研究发现，在锌碘电池中引入海藻酸钠，可研发电池高性能粘结剂，从而提高锌碘电池工作效率。该研究成果近日发表在《纳米能源》上。
锌碘电池作为一种具有资源丰富、低成本、高安全和高比容量等优势的水系储能电池，在规模化电化学储能领域具有广阔的应用前景。然而，锌碘电池的实际应用一直受到载碘正极活性碘溶解和多碘化物穿梭等问题的限制。这些问题会导致活性碘组分的不可逆损耗，降低活性碘利用率，并影响电池的循环稳定性和使用寿命。
而海藻酸是一种从海藻中提取的酸性多糖，具有多种生物活性功能。在储能电池领域，海藻酸的应用主要得益于其独特的化学结构和性质。研究表明，通过将海藻酸引入储能电池的制造过程中，可以显著提高电池的抗自放电能力、高倍率性能和持久的循环稳定性，从而大幅提升储能电池的工作效率。
海藻酸钠作为线性链状多糖类粘结剂的代表，其具有的醚基和羧基活性官能团对碘物种具有较强的化学吸附能力和较强的结合能，有助于抑制多碘化物穿梭和活性碘溶解。实验结果表明，使用海藻酸钠粘结剂的锌碘电池在性能上有了显著提升。
其次，海藻酸还能提高储能电池的循环稳定性。循环稳定性是评估电池长期使用性能的关键指标。在电池充放电过程中，电极材料的结构稳定性和活性物质的利用率会直接影响电池的循环寿命。海藻酸具有良好的化学稳定性和热稳定性，能够有效抑制电极材料的相变和活性物质的流失，从而延长电池的循环寿命。
此外，海藻酸还具有优异的生物相容性和可降解性，这对于环保型储能电池的研发具有重要意义。随着全球对环境保护意识的日益增强，绿色、可持续的能源存储技术成为未来发展的必然趋势。海藻酸作为一种天然的高分子材料，其来源广泛、价格低廉且对环境友好，是研发环保型储能电池的理想选择。
值得注意的是，虽然海藻酸在提高储能电池工作效率方面展现出了巨大潜力，但其在实际应用过程中仍需克服一些技术难题。例如，如何优化海藻酸的提取工艺以降低生产成本、如何进一步提高海藻酸在电池中的分散性和稳定性等。这些问题的解决将需要科学家们持续不断的努力和探索。
海藻酸作为一种新型储能电池材料，在提高储能电池工作效率方面具有显著优势。随着科学技术的不断进步和环保意识的日益增强，海藻酸有望在储能电池领域发挥越来越重要的作用，为推动全球能源转型和可持续发展贡献力量。未来，我们期待看到更多基于海藻酸的储能电池产品问世，为人类社会的可持续发展注入新的活力。
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