文档名：锌电池中钴基正极材料的应用现状与挑战
摘要：受益于丰富的矿产资源、超高的理论容量和卓越的安全性,水系锌电池成为下一代储能设备的有力竞争者.作为锌电池理想的正极材料候选者,近年来钴基电极材料因其高输出电压、高理论容量和优异的氧化还原能力(Co2+(→)Co3+(→)Co4+)而受到越来越多的关注.虽然研究者对应用于锌空气电池的钴基催化剂进行了文献综述,但是主要集中在单一催化方向,缺乏关于钴基电极材料多功能特性的系统总结.本文介绍了钴基正极材料在锌电池中的多功能特性,结合其氧化还原和氧催化两方面能力,从锌钴电池拓展到复合锌钴电池体系.然后,从两种电池体系中的充放电机理出发,详细介绍了当前锌钴电池中钴基材料的优化策略,以及复合锌钴电池中电极/电解液三相界面的设计方案.最后,本文介绍了当前研究的不足,并对未来研究方向进行了展望.
Abstract：Benefitingfromabundantmineralresources,ultra-hightheoreticalcapacityandexcellentsafety,aqueouszincbatterieshavebecomeastrongcontenderfornext-generationenergystoragedevices.Asanidealcathodematerialcandidateforzincbatteries,cobalt-basedelectrodema-terialshavereceivedincreasingattentioninrecentyearsduetotheirhighoutputvoltage,hightheoreticalcapacityandexcellentredoxability(Co2+(→)Co3+(→)Co4+).Althoughcobalt-basedcatalystsappliedtozinc-airbatterieshavebeenreviewedbyresearchers,theymainlyfocusonasinglecatalyticdirection,andasystematicsummaryofthemultifunctionalpropertiesofcobalt-basedelectrodematerialsislacking.Thisreviewin-troducestheapplicationofmultifunctionalpropertiesofcobalt-basedcathodematerialsinzincbatteries,combiningboththeirredoxandoxygencatalysiscapabilities,expandingfromzinc-cobaltbatteriestozinc-cobalthybridsystems.Then,thecharginganddischargingmechanismsinthetwobatterysystemsareintroduced,followingbythecurrentoptimizationstrategiesofcobalt-basedmaterialsinzinc-cobaltbatteriesandthede-signofelectrode/electrolytethree-phaseinterfaceinzinc-cobalthybridbatteries.Finally,thispaperintroducestheshortcomingsofthecurrentre-searchandprovidesanoutlookonfutureresearch.
作者：尚文旭 俞文涛 何义 马彦义 谈鹏 Author：SHANGWenxu YUWentao HEYi MAYanyi TANPeng
作者单位：中国科学技术大学热科学和能源工程系,合肥230026;深空探测实验室(天都实验室),合肥230088中国科学技术大学热科学和能源工程系,合肥230026
刊名：材料导报
Journal：MaterialsReports
年，卷(期)：2024, 38(6)
分类号：TQ152
关键词：钴基材料 锌钴电池 复合锌钴电池
Keywords：cobalt-basedmaterials zinc-cobaltbattery hybridzinc-cobaltbattery
机标分类号：F206O646R512.91
在线出版日期：2024年5月8日
基金项目：锌电池中钴基正极材料的应用现状与挑战[
期刊论文] 材料导报--2024, 38(6)尚文旭 俞文涛 何义 马彦义 谈鹏受益于丰富的矿产资源、超高的理论容量和卓越的安全性,水系锌电池成为下一代储能设备的有力竞争者.作为锌电池理想的正极材料候选者,近年来钴基电极材料因其高输出电压、高理论容量和优异的氧化还原能力(Co2+(→)Co3+(→)C...参考文献和引证文献
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