基于三维导电膜的锌镍电池及其在智能门锁上的应用

作     者：徐松 王明煜 李亮生 赵梁栋 孙子惠 张聪慧 王子涵 XU Song;WANG Mingyu;LI Liangsheng;ZHAO Liangdong;SUN Zihui;ZHANG Conghui;WANG Zihan

作者机构：郑州航空工业管理学院河南郑州450046 河南超力新能源有限公司河南新乡453002 超威电源集团有限公司浙江长兴313100 

基　　金：河南省自然科学基金面上项目(222300420576) 河南省高等学校重点科研项目(21A530008) 

出 版 物：《储能科学与技术》 (Energy Storage Science and Technology)

年 卷 期：2023年第12卷第11期

页      码：3330-3339页

摘      要：锌镍电池是非常有发展前景的绿色储能技术,然而,由于锌负极形变、枝晶生长、钝化、严重的副反应等问题,影响了锌镍电池的大规模应用。本工作采用氧化还原石墨烯(rGO)、科琴黑(KB)和碳导电膜(CCF),通过喷涂技术制备了具有三维导电网络的CCF@KB-rGO膜,采用该三维导电膜的AA型锌镍电池展现出良好的电化学性能。超支化KB和层状rGO形成三维的导电网络,提高了电子和离子的传导能力,使锌镍电池具有良好的快速充电和低温放电性能,充电80%仅需要43分钟,-20℃条件下0.5 C可以放出60%以上额定容量;层状rGO有助于锌负极的均匀沉积,提高了电池的循环稳定性,经过300次循环,锌负极没有发现明显的枝晶;CCF@KB-rGO中高比表面积的KB和rGO可以吸附部分游离的电解液,抑制了锌负极溶解,同时降低了电池的自放电。采用CCF@KB-rGO的AA锌镍电池电化学性能突出,安全性好,各方面的表现均优于一次性干电池,更好地满足了智能门锁对电池性能不断提高的要求。本工作基于三维导电膜的设计有效提高了锌镍电池性能,为锌镍电池的研究提供了新的思路。

主 题 词：锌镍电池 智能门锁 锌负极 三维导电膜 安全性 

学科分类：0808[工学-自动化类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.19799/j.cnki.2095-4239.2023.0412

馆 藏 号：203124390...