在可持续能源存储领域,研究人员近期开发出一种新型正极材料,显著提高了水系锌离子电池的性能和稳定性。这项进展为存储太阳能和风能等可再生能源提供了更安全、经济的解决方案。
水系锌离子电池采用水基电解质,以其环境友好和成本效益受到关注。锌金属作为阳极具有高理论容量和丰富储量,但正极材料的开发一直是技术瓶颈。来自班加罗尔纳米与软物质科学中心的研究团队,合成了硫空位诱导的1T相二硫化钼材料,有望推动锌离子电池在大规模电网储能中的应用。
由Ganesh Mahendra、Rahuldeb Roy博士和Ashutosh Kumar Singh博士领导的小组,通过水热法制备了硫缺陷的1T相MoS₂纳米片。这种金属相材料拥有高表面积和优良导电性,促进了电化学反应速率和电荷存储能力。
研究的关键在于优化电化学电位窗口,团队确定0.2至1.3伏特为理想工作范围,这对提升电池性能指标至关重要。制造的锌离子电池表现出出色循环稳定性,在1 A g⁻¹电流密度下经过500次循环后,容量保持率达97.91%,库仑效率为99.7%,显示锌离子过程高度可逆。
团队还利用纽扣电池原型为商用LCD计时器供电,验证了该材料在实际应用中的潜力。研究成果已发表于美国化学学会的《能源与燃料》期刊,为高性能正极材料设计提供了参考。这一突破有助于开发经济、安全、高效的电池系统,支持电网中可再生能源的大规模存储。









