成果简介
镍锌（Ni-Zn）电池因其高功率密度、低成本及环保特性，成为电化学储能产业中一项重要的潜在技术。然而，容量衰减、自放电、热稳定性差以及电极退化等关键可靠性问题，制约了其市场竞争力并阻碍了大规模应用的实现。香港可靠性与安全性研究中心 (CAiRS) Steven T. Boles团队全面剖析了Ni-Zn电池的退化机制及提升其可靠性的策略：从其基本化学特性、运行原理及退化路径出发，探讨了材料改性、电解质优化、电池设计改进及热管理技术等一系列解决方案。同时，本文还系统分析了用于数据收集和可靠性评估的先进表征技术，包括电化学、结构分析、光谱学及原位技术，这些工具可有效识别该电池体系的关键问题。
此外，文章展望了诸多新兴趋势，如新材料开发、与其他能源技术的融合，以及大规模实施面临的挑战，并强调了建立标准化可靠性测试协议的重要性。值得一提的是，本文还探讨了先进传感技术的潜力，例如利用光纤布拉格光栅（FBG）传感器实现实时监测与异常检测，以及结合机器学习（ML）的预测与健康管理方法。这些创新为未来Ni-Zn电池的研究与发展提供了全新方向。
本文旨在为研究人员、工程师和行业专家提供全面的参考，以推动高可靠性、高性能的Ni-Zn电池技术的开发与商业化，为实现可持续能源的未来贡献力量。
文章信息：
Idris Temitope Bello, Hassan Raza, Alabi Tobi Michael, Madithedu Muneeswara, Neha Tewari, Wang Bingsen, Yin Nee Cheung, Zungsun Choi, Steven T. Boles,* Charging Ahead: The Evolution and Reliability of Nickel-Zinc Battery Solutions, EcoMat, 2024; 0:e12505
原文链接：https://doi.org/10.1002/eom2.12505
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