锌-空气电池的创新电池化学基础是一种非碱性水性电解质。资料来源：WWU–MEET（Judith Kraft）

未来可持续电池国际研究合作

高性能、环保、安全，同时具有成本效益：锌空气电池是一种极具吸引力的未来储能技术。

到目前为止，传统的锌-空气电池一直在与高化学不稳定性作斗争，寄生反应源于碱性电解质的使用，导致电化学不可逆性。基于一种创新的非碱性水性电解质，由明斯特大学MEET电池研究中心的科学家孙伟博士领导的一个国际研究团队为锌-空气电池开发了一种新的电池化学物质，克服了以前的技术障碍。

该科学团队在《科学》杂志上发表了他们的研究项目的详细结果，来自上海复旦大学、武汉科技大学、马里兰大学和美国陆军研究实验室的研究人员参与了该项目。

锌空气电池关键参数优化

孙伟博士解释道：“我们创新的非碱性电解质将一种以前未知的可逆过氧化锌（ZnO2）/O2化学物质引入锌-空气电池。”。与传统的强碱性电解质相比，新开发的基于三氟甲磺酸锌盐的非碱性水性电解质具有几个决定性的优点：锌阳极的使用效率更高，具有更高的化学稳定性和电化学可逆性。由此构造的全锌空气电池可以在环境空气气氛下长期稳定运行320个循环和1600小时。

使用精心设计的电化学、分析技术和多尺度模拟，系统地揭示了这种ZnO2/O2电池化学的机制和疏水性三氟甲磺酸根阴离子的作用。已经确定的能量密度的增加现在有可能与目前主导市场的锂离子电池竞争。

Sun强调：“锌空气电池提供了一种潜在的替代电池技术，具有环境友好、高安全性和低成本等优点。”。“这项技术在实际应用之前还需要进一步深入的研究和优化。”

参考文献：《基于过氧化锌化学的可充电锌空气电池》，作者：Wei Sun、Fei Wang、Bao Zhang、Mengyi Zhang，Verena Küpers、Xiao Ji、Claudia Theile、Peter Bieker、Kang Xu、Chunsheng Wang和Martin Winter，2021 1月1日，《科学》。

内政部：10.1126/science.abb9554