5月18日,记者从海南大学获悉,该校海洋科学与工程学院副教授史晓东团队最新研究发现,天然植物衍生胶用作锌碘电池载碘正极粘结剂可抑制多碘化物穿梭和活性碘溶解。相关研究在国际学术期刊《纳米能源》发表。
锌碘电池因其成本低、操作安全性高以及理论容量高等独特优势,被认为是电化学储能器件中极具潜力的选择之一。然而,锌碘电池的实际应用受限于载碘正极活性碘溶解和多碘化物穿梭等问题,其循环效能与稳定性难以保障。
作为载碘正极制造中的核心组成部分,粘结剂在提升锌碘电池的电化学稳定性方面发挥了关键作用。基于此,史晓东团队系统评估了多种天然植物衍生胶用作锌碘电池载碘正极粘结剂的可行性。研究结果表明,瓜尔豆胶、刺槐豆胶和魔芋胶等植物衍生胶因富含多种活性官能团,其在碘氧化还原反应中表现出比传统水系粘结剂更高的化学吸附能力以及更低的吉布斯自由能,从而有效抑制循环过程中活性碘的溶解和多碘化物的穿梭效应。此外,团队还发现瓜尔豆胶具有明显的负电势区域,可通过静电吸附作用进一步限制了多碘化物的穿梭行为。
研究人员向记者介绍道,采用瓜尔豆胶粘结剂的锌碘电池,在1 A g⁻¹电流密度下循环10000次后,仍保持136 mAh g⁻¹的可逆容量,容量保持率高达80%。
(中国日报社海南记者站 陈博文 | 王朝妙、张阳、王一钦、符涛)