为了能够将可再生的太阳能和风能储存在电网中，以便在没有阳光和风的时候使用，科学家们正在研究许多不同类型的化学物质，用于大规模电池的电网存储。
这种电池化学的一种候选者，被称为水锌离子电池(AZIB)，被认为是一种有前途的电网存储技术，可以帮助最大化利用可再生能源的优势。azib的可负担性和安全性的基础依赖于锌作为电池阳极材料的使用，锌是一种关键的可持续金属。
与商业化锂离子电池中的锂相比，锌的天然含量要丰富得多，与水的相容性也高得多，因此可以直接使用低成本、不易燃的水性电解质。
然而，滑铁卢大学储能研究联合中心的研究人员在一项新的研究中提出，公开文献中的许多声明被错误地高估了，锌离子电池仍然面临许多挑战。该联合中心位于美国能源部(DOE)阿贡国家实验室。基于这项研究的一篇论文《研究用于电化学储能的实用水锌离子电池》发表在8月11日的《焦耳》在线版上。
滑铁卢大学教授琳达·纳扎尔(Linda Nazar)说:“锌阳极为水锌离子电池带来了高安全性和低成本，因为它与大多数水基电解质都很稳定。”她和她的研究生张丽(Chang Li)是这项研究的主要作者。“然而，在充放电循环过程中，锌倾向于生长为随机的尖状晶体，称为树突，这很容易导致电池充电时短路。虽然已经报道了许多解决锌枝晶问题的策略，但其中只有少数能满足实际应用的要求。”
阴极方面也存在挑战。根据Nazar的说法，水基电解质中的水分子可以自发地分解成氢氧根离子和质子。质子在来回穿梭进入电池正极材料的过程中与锌离子竞争——这个过程被称为插层——剩下的氢氧根离子可以与锌离子结合。这种反应产生了一种叫做层状双氢氧化物锌的化合物，纳扎尔说，它在阴极表面沉淀，“把锌从方程式中去掉，在一个非常有害的副反应中隔离了表面。”
在纳扎尔看来，锌电池面临的主要问题是如何抑制水的活性。她说，答案可能在于一种非水/水混合电解质，它可以帮助隔离水，防止其分离。她说:“这些电解质已被证明在确保锌离子插入主导化学反应方面相当有效。”
纳扎尔发现了一些涉及锌电池的研究的另一个显著缺陷，他断言，那些以异常高的循环率运行电池的研究往往更多地是基于质子插入，而不是锌插入。她说:“锌电池的超高速循环对大规模电网存储没有帮助。”“我们正试图以中等速率创造直接循环的记录，然后进行电解液工程来抑制水的分离。”
基于这项研究的一篇论文《研究用于电化学储能的实用水锌离子电池》发表在8月11日的《焦耳》在线版上。更多信息:Chang Li等，用于电化学储能的实用水锌离子电池，Joule(2022)。期刊信息:焦耳
Argo提供 向国家 部分实验室 引用科学家说，锌离子电池用于电网存储的前景目前被高估了(2022年，11月29日)，检索到2022年11月29日https://techxplore.com/news/2022-11-zinc-ion-batteries-electric-grid-storage.html这个文档 内容受版权保护。除用于个人学习或研究的公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。的有限公司 Ntent仅供参考用途。
