近日，某研究團(tuán)隊(duì)提出一種新型正極設(shè)計(jì)策略，通過(guò)在氫氧化鎳正極上負(fù)載氧還原催化劑，制備出“可呼吸式”氫氧化鎳正極，顯著提高了鎳鋅電池的能量轉(zhuǎn)化效率和循環(huán)穩(wěn)定性。

何為“可呼吸式”？研究人員解釋說(shuō)：“電池在充電時(shí)產(chǎn)生氧氣，類似于人體‘呼氣’行為，放電時(shí)消耗氧氣則像‘吸氣’。在充電過(guò)程中正極產(chǎn)生的氧氣可以在放電過(guò)程中被氧還原催化劑利用，從而顯著提高鎳鋅電池的能量轉(zhuǎn)化效率和穩(wěn)定性?！?/span>

新型電池正極使得電極和電解質(zhì)均得到改善，電池循環(huán)穩(wěn)定性也得到提升。在循環(huán)50小時(shí)后，傳統(tǒng)鎳鋅電池電解質(zhì)中鋅的濃度從15克/升降至8克/升，而可呼吸式鎳鋅電池仍然保持穩(wěn)定。此外，傳統(tǒng)鎳鋅電池正極側(cè)的氫氧化鎳顆粒出現(xiàn)了嚴(yán)重的破裂脫落問(wèn)題，而可呼吸式鎳鋅電池正極側(cè)的顆粒仍維持良好的納米片形貌。

研究人員表示，最終組裝的軟包電池能夠?qū)崿F(xiàn)100小時(shí)的高穩(wěn)定性，且平均能量效率為85%，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)鎳鋅電池。在富電解液的體系中，可呼吸式鎳鋅電池能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)達(dá)500圈（250小時(shí)）的超高穩(wěn)定性，能量效率始終高于80%，最高功率達(dá)到98毫瓦/平方厘米。

“該工作不僅開(kāi)發(fā)出一種能夠利用鎳鋅電池副產(chǎn)物的‘可呼吸式’正極，同時(shí)揭示了貧電解液體系堿性電池失效的根本原因，為高能量密度和高穩(wěn)定性鎳鋅電池設(shè)計(jì)提供了新思路?！毖芯咳藛T說(shuō)。