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锌离子结构电池的进展
Journal of Energy Storage ( IF 9.4 ) Pub Date : 2024-02-13 , DOI: 10.1016/j.est.2024.110849
Francesca Lionetto , Nasim Arianpouya , Benedetto Bozzini , Alfonso Maffezzoli , Mehrdad Nematollahi , Claudio Mele

电能存储技术已成为整个清洁能源系统的重要组成部分,而整个清洁能源系统的基础是电池。在过去的几十年里,电池的创新改变了我们便携式设备生活方式的面貌。最近,电动汽车引领人们走向一个充满希望的、没有化石燃料的清洁世界。然而,最大限度地减少此类电池的重量和/或体积是关键的设计驱动因素,在过去的十年中,人们提出了将电能积累转移到结构部件内部的想法,并将其命名为结构电池(SB),其中结构元件应也可充当电能蓄电池。迄今为止,结构电池的工作主要涉及锂离子电池,因为其性能可接受。然而,采用锂离子电池必须面对地球上锂资源的有限性以及制造和使用过程中的安全问题。这些问题鼓励研究人员寻找不存在其缺点的替代电池系统。锌离子结构电池是后锂时代锂离子电池的有前景的替代品。锌是地球上最丰富的元素之一,而且价格低廉。锌基电池还具有使用成本较低的生产程序的潜力,因为它们不需要特定的干燥室条件,这意味着能够在空气中运行,从而允许大规模组装。尽管锌离子电池具有众多优点,但锌离子结构电池的发展仍处于早期阶段(技术成熟度较低,TRL),需要进一步的研究。本综述旨在对当前材料和架构设计方面的突破进行简明描述,并对锌基结构电池所采用的解决方案的性能和局限性进行严格评估。讨论了构建锌离子结构电池的困难。这是对这些电池的首次完整检查,它提供了该技术的概述,旨在促进未来结构电池化学研究。



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更新日期:2024-02-13
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