Zn-levegő akkumulátorok fejlesztése és vizsgálata impedancia spektroszkópiával

Impedance spectroscopy for the development and testing of Zn-air batteries

Abstract

The high theoretical capacity and low cost of Zn-air batteries make them a promising alternative to batteries currently on the market. We have previously developed a new Zn-air battery with an active carbon cathode. Several electrochemical methods can be used to characterize the battery. Electrochemical impedance spectroscopy allows us to follow the dynamic processes taking place in the battery. Fitting allows us to determine the characteristic parameters of the battery, while relaxation time distributions provide information about the rate of electrochemical processes. We analyzed the battery after different stresses following 200, 400, and 600 charge-discharge cycles. We found that the battery still performs well even after a large number of cycles.

Kivonat

A Zn levegő akkumulátorok nagy elméleti kapacitása és olcsó mivolta a jelenleg forgalomban lévő akkumulátorok ígéretes alternatívájává teszi. Korábban kidolgoztunk egy új aktív szén katóddal rendelkező Zn-levegő akkumulátort. Az akkumulátor jellemzésére számos elektrokémiai módszer alkalmazható. Az elektrokémiai impedancia spektroszkópia lehetőséget teremt arra, hogy az akkumulátorban lejátszódó dinamikus folyamatokat kövessük. Illesztéssel meghatározhatjuk az akkumulátor jellemző paramétereit, míg a relaxációs idő eloszlások információt szolgáltatnak az elektrokémiai folyamatok sebességéről. Az akkumulátor elemzését elvégeztük különböző terhelés után 200, 400 és 600 töltés kisütés ciklus után. Megállapítottuk, hogy az akkumulátor még a nagy számú ciklus lefutása után jó teljesítménnyel üzemel.