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锌-空气燃料电池系统
1 成果简介
锌-空气燃料电池作为一种新型的燃料电池系统，用锌作能量来源，实现发电。锌-空气燃料电池具有如下特点：
与一般氢空气燃料电池比，成本低，不需要贵金属做催化剂；
与一般蓄电池比，不需要充电，可像加油一样快速补料；
与燃油内燃机比，燃料可再生，锌发电后变为氧化锌可通过电解得以还原；
环保安全，放进火里也不燃烧。
本研究组已研究开发出 200 瓦的 5 节燃料电池堆，其电流密度指标达到国际先进，证明了设计方案的可行性。利用该技术方案，依据功率需求可开发大小不等的锌-空气燃料电池系统。为产业化应用，接下来需要做的工作是设计产品构型、完善整体集成。 2013_8_1 上图 用于方案验证的锌-空气燃料电池系统
2 应用说明
锌-空气燃料电池可做军用电源，具有补充能量快、安全的优势；可配合风力发电、太阳能发电系统的大型储能-发电装置，为电网调峰补谷，具有安全、成本低优势；可作为未来电动汽车的动力电源，具有安全、价廉、不需要充电、续驶里程长等优势。
3 效益分析
量产的锌-空气燃料电池系统，制造成本与铅酸蓄电池相当，而使用寿命更长。
4 合作方式
联合开发。
清华大学
2021-04-13
高容量柔性锌—空气燃料电池技术
节能和环保是绿色社会的主要议题，发展取代化石燃料的新能源技术迫在眉睫。锌-空气电池是一种化学能转换为电能的装置，由于其理论能量密度高、安全性高、价格低廉以及环保等优势有望弥补锂离子电池的缺陷而成为下一代新能源电池。柔性可穿戴电子器件是5G时代先进制造业的重点研究方向，尤其是便携式电子产品正朝着超薄、集成、灵活的可穿戴设备方向发展。作为一个新兴领域，柔性锌-空气电池符合可穿戴电子设备的要求，发展潜力巨大。
柔性电池是一个复杂的系统，柔性锌空气电池的容量和能量密度等关键参数很大程度上取决于催化剂和正极材料。团队瞄准电池正极材料这一难题，积极自主研发，致力于发展具有完全自主知识产权的下一代新型高容量柔性锌空气电池。目前，团队制备的高容量/耐低温柔性锌空气电池可用于穿戴的智能电子产品，病人植入式监测、追踪和定位的医疗器械、物联网智能标签、环境传感器、助听器等等。
中南大学
2023-07-18
高性能锌溴电池
锌溴电池属于新型储能电池。锌溴电池的活性物质存在于电解液中而不是在极板上，这可使它具有更高的能量，而且不必担心由于极板损坏而导致整个电池报废。从这个角度来讲，锌溴电池的寿命几乎是无限的。另外锌溴电池的用料也比较便宜，电池成本低，有利于大规模推广使用。电池的比能量现已达到150Wh/kg，是目前常用铅酸电池的5倍，而费用却和铅酸电池相当，已具备深入开发和应用的可行性。传统的锌溴电池，溴分子在电池存放过程中，会扩散到阴极，与金属锌反应生成溴化锌。这个过程就是放电过程，也即是在存放过程电池自
大连理工大学
2021-04-14
水系热化学电池
9 月 11 日，《科学》（Science）以 First Release 形式刊发了武汉光电国家研 究中心周军教授团队最新研究进展 “Thermosensitive-crystallization boosted liquid thermocells for low-grade heat harvesting”。该研究工作第一署名单位为华中科技大学武汉光电国家研究中心，博士生余帛阳、段将将副教授为共同第一作者，周军为通讯作者。此外，论文合作者还包括武汉大学化学与分子科学学院丛恒将副教授、周军团队多名研究生（谢文科、柳容、庄欣妍、王卉、齐备）、华中科技大学材料科学与工程学院徐鸣教授和中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林院士等。
华中科技大学
2021-04-13
安徽大学张朝峰教授团队在AFM上发表关于水系锌离子电池的最新研究成果
水系锌离子电池具有安全、成本低等优点，被认为是大规模储能的理想选择。锌负极在负极/电解质界面容易发生枝晶生长和寄生副反应等，进而导致水系锌电较差的循环性能等问题。
安徽大学
2022-10-10
锂空气电池及相关材料
该项目涉及一种含新型催化剂的锂空气电池正极及其制备方法。锂空气电池正极材料的质量组成：催化剂为 5-30％，碳材料为 40-80％,粘结剂为 5-30％。催化剂为金属纳米颗粒(20-60nm)高分散在微米级的碳片上的复合材料；所述金属纳米颗粒为钴、镍、铜、锌、锰、铬、钼、钒或钇。碳材料包括乙炔黑、超导炭黑、碳纤维、石墨烯、超导炭黑、科琴黑、聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩一种或两种。粘结剂为聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、羧甲基纤维素钠、聚乙二醇和丁苯树脂一种或两种以上。本发明的优点是：该催化剂可促进氧的还原，降低充电过电位，在锂空气电池中表现出优异的电催化性能；而且该催化剂工艺简单，采用环保无毒的试剂，在锂空气电池领域有广泛的应用前景。
南开大学
2021-02-01
锂空气电池及相关材料
该项目涉及一种含新型催化剂的锂空气电池正极及其制备方法。 锂空气电池正极材料的质量组成：催化剂为 5-30％，碳材料为 40-80％， 粘结剂为 5-30％。催化剂为金属纳米颗粒(20-60nm)高分散在微米级 的碳片上的复合材料；所述金属纳米颗粒为钴、镍、铜、锌、锰、铬、 钼、钒或钇。碳材料包括乙炔黑、超导炭黑、碳纤维、石墨烯、超导 炭黑、科琴黑、聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩一种或两种。粘结剂为聚四 氟乙烯、聚偏二氟乙烯、羧甲基纤维素钠、聚乙二醇和丁苯树脂一种 或两种以上。本发明的优点是：该催化剂可促进氧的还原，降低充电 过电位，在锂空气电池中表现出优异的电催化性能；而且该催化剂工 艺简单，采用环保无毒的试剂，在锂空气电池领域有广泛的应用前景。专利号：201310524508.7
南开大学
2021-04-13
空气冲刷脱垢的电化学软化水系统
本实用新型公开了一种空气冲刷脱垢的电化学软化水系统。该系统由电化学反应器和沉淀池串联而成。采用两个步骤交替操作；水软化阶段：硬水通过电化学反应器，利用直流电促进水电解，分别生成CaCO3 和Mg(OH)2并沉积于阴极表面，水中的硬度离子得到去除；阴极脱垢阶段：向电化学反应器同时通入水和压缩空气，利用气泡破裂产生的剪切力，对阴极进行脱垢处理；在脱垢的同时，借助电化学反应器中连续流动的水流，使得被脱除的沉淀排出电化学反应器。电化学反应器出水经过沉淀池，水与悬浮固体在沉淀池得到分离，出水通过沉淀池出水阀排出。本实用新型适用于电力，石油，暖通等行业工业循环水的软化以及电镀漂洗等含重金属离子废水的净化。
浙江大学
2021-04-13
一种导电凝胶颗粒构成的空气正极及其锂空气电池
本发明公开了一种导电凝胶颗粒构成的空气正极及其锂空气电 池，其特征在于，该空气正极为全固态结构，其包括导电凝胶制备的 任意形状的颗粒，所述颗粒相互之间具有缝隙，所述导电凝胶同时能 传导电子和传导离子，所述颗粒粒径的尺寸范围为 10μm～500μm。 所述颗粒堆积为层状结构，该层状结构的厚度为 50μm～5mm。一种 锂空气电池的电芯结构为多层卷绕式或者多层层叠式，该电芯由多个 重复单元卷绕或者层叠而成，每个重复单元均包括如上所述的空气正 极。本发明中空气正极的内部存在气体快速扩散通道且能制备成较厚 的厚度，有效解决了氧气扩散困难的问题，使空气正极真正投入实际 应用成为可能。
华中科技大学
2021-04-13
长寿命高储能的可充电锌离子电池
可充电电池按照电解液可分为有机系和水系。其中水系电池具有制备工艺简单、无起火爆炸之风险。本项目研制了一种水系锌离子电池，负极为锌片，正极为基于导电聚合物和碳材料的复合物，不含重金属，电解液是中性水溶液。该储能器件具有高比容量，长循环寿命之优点。其能量密度高于目前商业化的铅酸电池，连续充放电1万次后容量保持率为100%，即使用寿命约为现有电池的10-20倍。该产品安全环保、成本低，可用于大规模电网储能、汽车启动电源、电动交通、UPS电源等领域；除了能够取代目前占据市场份额第二位的铅酸电池，由于较高的功率密度，在某些应用领域又可替代超级电容器。
北京航空航天大学
2021-04-10