水系锌离子电池,简称AZIBs,是一类以金属锌为负极、以水系溶液为电解液、以具有储锌能力的材料为正极的可充电二次电池。水系锌离子电池的充放电过程依靠锌离子(Zn2+)在正极与负极之间往返迁移来实现电能的存储与释放,工作原理与锂离子电池具有相似性。
水系锌离子电池的核心优势来源于锌金属负极的固有特性。锌具有较低的氧化还原电位(-0.762V vs.标准氢电极),当金属锌作为负极时,能够与中性、弱酸性及碱性水电解质良好兼容并保持稳定。锌金属的理论比容量为820mAh/g,体积比容量达5855mAh/cm3。在资源禀赋方面,全球已探明的锌资源储量预计超过19亿吨,资源丰富且分布广泛。
正极材料是决定水系锌离子电池能量密度和循环寿命的关键环节。水系锌离子电池的正极材料可以采用锰基氧化物(如α-MnO2、δ-MnO2等)、钒基氧化物(如V2O5、NaV3O8等)、普鲁士蓝类似物等。
水系锌离子电池凭借高安全性、低成本和环境友好等优势,在大规模电网储能、通信基站备用电源、便携式电子设备与可穿戴设备等多个应用领域展现出广阔前景。在大规模电网储能领域,水系锌离子电池由于采用水系电解液,可以避免有机电解液锂离子电池的燃爆风险,适合对安全性要求极高的电网侧储能场景。在便携式电子设备与可穿戴设备领域,水系锌离子电池的高体积容量特性使其在智能手表、AR眼镜等对体积和安全性要求较高的便携设备中具有应用潜力。
在我国,水系锌离子电池市场布局企业主要包括深圳市寒暑科技新能源有限公司、喀什安德新材料科技有限公司、北京金羽新能科技有限公司、瑞海泊(青岛)能源科技有限公司、浙江浙能中科储能科技有限公司等。
新思界
行业分析人士表示,超威电源集团有限公司“高安全、低成本水系锌离子电池联合开发及产业化应用”项目入选浙江省2025年度“尖兵领雁+X”科技计划“国际科技合作载体联合研发项目”。融新(南京)能源科技有限公司于2025年9月正式落地南京麒麟科技创新园并启动运营,将逐步推进水系锌离子电池中试放大及中试线、量产线建设。
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