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第一作者：Alessandro Innocenti

通訊作者：Stefano Passerini

通訊單位：德國亥姆霍茲研究所

論文速覽

在關(guān)于鋅基電池的文獻(xiàn)中，經(jīng)常強(qiáng)調(diào)鋅比鋰具有明顯的優(yōu)勢，因?yàn)殇\的儲量豐富、價格低廉且易于獲取。

本文對鋅基電池文獻(xiàn)中常見的一些論斷進(jìn)行了評估，特別是關(guān)于鋅的豐富性和與鋰以及鋰離子電池（LIBs）相比的成本效益。

從原材料角度來看，文章強(qiáng)調(diào)了鋅的供應(yīng)鏈韌性和成熟的回收產(chǎn)業(yè)。然而，文章也指出，與鋰相比，為了儲存相同數(shù)量的電荷，需要的鋅的重量要大得多，這可能會使鋅在電池中廣泛應(yīng)用的情況下推高鋅的價格。

此外，文章還強(qiáng)調(diào)了目前有利于水系鋅可充電池的顯著材料成本差異。盡管在理想條件下，鋅電池可能具有成本競爭力，但需要注意的是，目前還沒有與本文中用于比較的兩種非常成熟的LIB化學(xué)體系具有相同性能的Zn-MnO₂水系電池，特別是在鋅負(fù)極的利用和水性電解液的穩(wěn)定性方面。

圖文導(dǎo)讀

圖1：鋅和鋰在地殼和水中的濃度，以及過去5年中高純度鋅金屬和電池級鋰金屬（從碳酸鋰價格推算）的價格趨勢。還包括了根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）的數(shù)據(jù)，鋅和鋰的生產(chǎn)、儲備和資源情況，以及回收提供的金屬量（截至2022年底）和主要的鋅和鋰生產(chǎn)區(qū)域。

圖2：a部分圖解了可充鋅電池和鋰離子電池的結(jié)構(gòu)；b部分比較了兩種電池系統(tǒng)（左側(cè)為鋅，右側(cè)為鋰離子）的電池組件成本；c部分對于家庭能量存儲小型電池組的鋅基電池和兩種不同的商業(yè)鋰離子電池的成本和能量密度分析結(jié)果。

總結(jié)展望

文章在評論中評估了關(guān)于可充鋅電池的常見觀點(diǎn)，回顧了關(guān)于鋅的豐富性和成本效益相對于鋰和LIBs的普遍說法。從原材料的角度來看，文章強(qiáng)調(diào)了鋅的供應(yīng)鏈韌性和成熟的回收產(chǎn)業(yè)。盡管如此，文章也強(qiáng)調(diào)了為了儲存相同數(shù)量的電荷，需要的鋅的重量要大得多，這可能會使鋅在電池中廣泛應(yīng)用的情況下推高鋅的價格。

文章還指出了顯著的材料成本差異，這些差異目前有利于水系鋅充電電池。盡管在理想條件下，鋅電池可能具有成本競爭力，但目前還沒有Zn-MnO₂水系電池與本文中用于比較的兩種非常成熟的LIB化學(xué)體系具有相同的性能，尤其是在鋅負(fù)極的利用和水系電解液的穩(wěn)定性方面。文章建議對當(dāng)前研究中調(diào)查的其他鋅基系統(tǒng)，如可充堿性電池或鋅-鹵素電池，進(jìn)行類似的評估。

文獻(xiàn)信息

標(biāo)題：A critical discussion of the current availability of lithium and zinc for use in batteries

期刊：nature communications

DOI：10.1038/s41467-024-48368-0

原創(chuàng)文章，作者：計算搬磚工程師，如若轉(zhuǎn)載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2024/06/29/29ec6d03da/

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