“为什么电动汽车、手机爆炸事件时有发生？因为锂离子电池由于其特性具有一定安全隐患。”张宁介绍，我们将研究目标锁定为水系锌离子电池。在正极材料方面，张宁及其团队通过不断探索优化实验条件，利用低温溶液法成功合成了阳离子缺陷型ZnMn2O4用作正极。在电解液设计方面，传统的硫酸锌电解液存在锌离子沉积/析出动力学缓慢、库伦效率低等问题，表现为在同一电池体系中，充放电容量低、难以快速充电等。
据了解，当前市场上金属锌价格为约2美元每千克，而金属锂价格约为300美元每千克；从年产量上看，金属锌年产约500万吨，而金属锂年产只有约4万吨；二者地壳丰度分别为80ppm和17ppm左右。锌资源廉价易得，更适于在生产实践中大规模使用。
张宁坦言，这款电池正极材料能量密度较低，约为锂离子电池正极材料的一半，因此目前更适用于大规模储能体系，而不太适用于手机等便携电子设备。“未来工作，可以集中在开发高电压、高容量的正极材料，来提升电池的能量密度。”张宁说。
