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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

在關于鋅基電池的文獻中，經常強調鋅比鋰具有明顯的優勢，因為鋅的儲量豐富、價格低廉且易于獲取。

本文對鋅基電池文獻中常見的一些論斷進行了評估，特別是關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，文章強調了鋅的供應鏈韌性和成熟的回收產業。然而，文章也指出，與鋰相比，為了儲存相同數量的電荷，需要的鋅的重量要大得多，這可能會使鋅在電池中廣泛應用的情況下推高鋅的價格。

此外，文章還強調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化學體系具有相同性能的Zn-MnO₂水系電池，特別是在鋅負極的利用和水性電解液的穩定性方面。

圖文導讀

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。還包括了根據美國地質調查局（USGS）的數據，鋅和鋰的生產、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區域。

圖2：a部分圖解了可充鋅電池和鋰離子電池的結構；b部分比較了兩種電池系統（左側為鋅，右側為鋰離子）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鋰離子電池的成本和能量密度分析結果。

總結展望

文章在評論中評估了關于可充鋅電池的常見觀點，回顧了關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，文章強調了鋅的供應鏈韌性和成熟的回收產業。盡管如此，文章也強調了為了儲存相同數量的電荷，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化學體系具有相同的性能，尤其是在鋅負極的利用和水系電解液的穩定性方面。文章建議對當前研究中調查的其他鋅基系統，如可充堿性電池或鋅-鹵素電池，進行類似的評估。

文獻信息

標題：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

原創文章，作者：wang，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2024/05/16/f3daba534e/

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