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Updated: Jul 21, 2025
06:58
Zinc-Sponge Battery Electrodes that Suppress Dendrites
Published on: September 29, 2020
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的协同合作 (002) 纹理和无形酸盐用于无树的阳极
Xinxin Song1, Linyu Bai2, Chenggang Wang1,3
1Key Laboratory of Colloid and Interface Chemistry, Ministry of Education, School of Chemistry and Chemical Engineering, Shandong University, Jinan 250100, P. R. China.
ACS nano
|July 27, 2023
概括
在 (Zn) 阳极上开发了一种新的被动化层,可以提高水性Zn金属电池的性能. 这一策略有效地抑制了树的生长,并改善了高性能电池的循环稳定性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 电池技术 电池技术
背景情况:
- 水性Zn金属电池是有前途的储能设备,但受到Zn阳极状物生长和副作用的影响.
- 虽然Zn(002) 质地提高了稳定性,但在长时间循环过程中,它仍然容易受到腐蚀性电解质和树突形成的影响.
- 有效的被动化层对于克服Zn(002) 纹理阳极的局限性至关重要.
研究的目的:
- 开发一个同时的晶体工程和表面涂层策略,用于 Zn 阳极.
- 研究Zn(002) 纹理和被动化层对电化学性能的协同效应.
- 阐明树抑制和增强Zn离子扩散背后的机制.
主要方法:
- 一个步骤的火过程,以在 Zn 片上获得 Zn(002) 纹理和表面涂层 (例如, ZnS, ZnSe, ZnF2, Zn3(PO4) 2 (ZPO)).
- 改造Zn阳极 (Zn(002) @ZPO) 和对照样本的电化学表征.
- 分析Zn2+扩散能障碍和树突抑制能力.
主要成果:
- 与裸Zn002或ZPO涂层阳极相比,Zn002@ZPO修饰阳极显著提高了电化学性能.
- 在Zn(002) 导向和ZPO被动化层之间的协同效应有效地抑制了树突的生长.
- 在修改后的阳极上观察到增强的Zn2+扩散动力学.
- 在苛刻的条件下,包括高面积容量和有限的资源,全细胞表现出卓越的性能.
结论:
- 同时的晶体工程和Zn阳极的表面被动化是提高电池性能的有效策略.
- 该Zn(002) @ ZPO接口提供了一个协同的保护机制,防止树石形成和腐蚀性电解质.
- 这种方法为开发稳定和高性能水性Zn金属电池提供了一条途径.
