Batería Neutro Zinc-aire con cátodo NiCo/C-N muestra un rendimiento excepcional
Anuncios
Un equipo de investigadores de la Facultad de Química e Ingeniería Química de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hunan ha propuesto una nueva estrategia para la síntesis de catalizadores de metales no preciosos en baterías de zinc-aire que no comprometen su electroactividad, asequibilidad y estabilidad.
Los compuestos de nanotubos huecos C-N dopados con NiCo-Co preparados mediante pirólisis directa de sal de Ni/Co, diciandiamida y glucosa, presentan un excelente rendimiento como catalizadores catódicos de la batería neutra de aire Zn.
Qingfeng Yi et al.
Como generador de energía verde y sostenible, la batería zinc-aire ha atraído la atención de los investigadores debido a su alta energía específica, alta densidad de corriente, bajo costo y respeto al medio ambiente. Sin embargo, no está exenta de inconvenientes. La lenta reacción de reducción de oxígeno (ORR) de su cátodo se ha convertido en un obstáculo para su aplicación comercial. Una posible solución es utilizar catalizadores a base de platino (Pt) y Pt, pero su alto costo y escasa disponibilidad lo hacen menos ideal. Además, el KOH alcalino (o NaOH) se utiliza generalmente como electrolito, pero conduce a la generación de carbonatos (CO32-) debido a la disolución de CO2 en el electrolito, así como a la corrosión espontánea del zinc anódico en medios fuertemente alcalinos. Esto tiene el efecto de ralentizar la conductividad iónica del electrolito y la vida útil de la batería. Por lo tanto, se debe utilizar un electrolito neutro. Para complementar esto, es necesario encontrar un catalizador ORR de metal no precioso que también pueda funcionar en un electrolito neutro.
Un equipo de investigadores de la Facultad de Química e Ingeniería Química de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hunan introdujo una estrategia novedosa para la síntesis de catalizadores de metales no preciosos con una electroactividad excepcional para la reacción de reducción de oxígeno en electrolitos neutros. Prepararon catalizadores compuestos de nanotubos huecos de Ni/Co dopados con C-N (C-N, Co/C-N, Ni/C-N y Ni-Co/C-N) mediante una fácil pirólisis de sal de Ni/Co, diciandiamida y glucosa. Se ensambló una batería zinc-aire correspondiente en un medio neutro utilizando la muestra preparada como catalizador del electrodo de aire, demostrando un rendimiento de descarga y una estabilidad superiores.
Los compuestos de Ni/Co-dopados C-N as-synthesized muestran una estructura tubular rizada, resultando en una tremenda área de superficie activa y estabilidad. Se ha ensamblado una batería de zinc-aire neutro utilizando una solución de 0,5 mol-L-1 KNO3 utilizando el catalizador compuesto preparado recubierto con papel carbón como cátodo de aire, y una placa de Zn como ánodo. La batería con el catalizador catódico Ni-Co/C-N proporciona una tensión de circuito abierto de 1,13 V y una densidad de potencia máxima de 65 mW-cm-2. La densidad de corriente de descarga constante de 50, 100 y 150 mA-cm-2 puede durar 202, 93 y 11 horas respectivamente. Una meseta de voltaje estable aparece a varias densidades de corriente de descarga. La batería de zinc-aire neutro puede ser descargada repetidamente después de reemplazar el ánodo de zinc, mostrando la alta estabilidad del catalizador catódico y las amplias perspectivas de aplicación como fuente de energía móvil.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Más noticias del departamento ciencias
Noticias más leídas
Más noticias de nuestros otros portales
Contenido visto recientemente
Batería de almacenamiento de energía ecológica hecha de vainillina - Los investigadores han encontrado una manera de convertir la sustancia aromática vainillina en un material electrolítico redox-activo para baterías líquidas
Previendo la lenta muerte de las baterías de iones de litio - En los coches eléctricos, la nueva tecnología podría mejorar las estimaciones de autonomía de conducción y prolongar la vida de la batería
Desarrollan materiales flexibles nanoporosos que pasan de 3D a 2D de manera reversible - Pueden tener aplicaciones en la separación o absorción de gases, como catalizadores de reacciones químicas, en la encapsulación de fármacos, y en la absorción de residuos
LANXESS vuelve a elevar sus previsiones para el ejercicio 2021 - Aumento significativo de las ventas y los beneficios
Produciendo hidrógeno a partir del agua - Los investigadores dan un paso clave hacia una producción más limpia y sostenible de hidrógeno
Predicción del rendimiento de los catalizadores - Premio al Electroquímico
Pegajoso: el polímero de hidrogel adhesivo subacuático de mayor rendimiento - Inspirada en la biología, la tecnología se ha desarrollado utilizando la minería de datos y el aprendizaje automático
Simulaciones y experimentos revelan detalles sin precedentes sobre el movimiento del agua en el agua salada - Los investigadores captaron una dinámica extremadamente rápida
Los científicos desvelan los secretos de la fase sólida del nitrógeno - Descubrimientos sin precedentes sobre la transformación gradual del nitrógeno de molecular a polimérico y la formación de nitrógeno amorfo
Desarrollan un nuevo catalizador más sostenible para la industria de química fina - Investigadores optimizan la obtención de benzimidazoles, compuestos orgánicos muy utilizados en la industria farmacéutica y agroquímica
Colectores de corriente trenzados para electrónica portátil - La estructura trenzada del núcleo aumenta la densidad energética de las baterías de fibra de iones de litio
