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Updated: Jul 11, 2025
06:58
Zinc-Sponge Battery Electrodes that Suppress Dendrites
Published on: September 29, 2020
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在高可逆性水性离子电池的Zn阳极上,工程富含的双层保护层
Titi Li1,2, Sanlue Hu2,3, Chenggang Wang1
1School of Physics and Technology, University of Jinan, Shandong, 250022, China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|November 4, 2023
概括
一种新的富含的保护层策略使用四甲诺-1,9-二醇 (TDFND) 添加剂显著提高水性离子电池 (AZIB) 的性能. 这种方法提高了金属阳极的稳定性和可逆性,从而提高了商业可行性.
科学领域:
- 电化学 电化学 电化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 高热力学不稳定性和金属阳极 (ZMA) 的副作用阻碍了水性离子电池 (AZIB) 的商业化,特别是在高电流密度下.
- 控制界面反应和确保均的沉积是稳定ZMA运行的关键挑战.
研究的目的:
- 制定一种保护层战略,以提高AZIB的可逆性和循环寿命.
- 研究一种新型富含的添加剂,四度甲诺-1,9-二醇 (TDFND) 在稳定ZMA接口中的作用.
主要方法:
- 引入TDFND作为水性电解质中的添加剂,以在ZMA上形成保护层.
- 描述TDFND吸附行为及其在电极-电解质接口上的分解产品.
- 对ZMA循环性能,库伦比克效率和囊细胞稳定性的电化学测试.
主要成果:
- TDFND形成了一个Zn-O2复杂网络,促进均的Zn (002) 沉积和平衡离子流.
- TDFND分解会产生一个富含ZnF2的固体电解质介相 (SEI) 层,抑制与水的寄生反应.
- 保护的ZMA在10 mA cm-2下实现了超过430小时的循环寿命,在5 mA cm-2下达到99.8%的库伦比克效率.
- 一个68mAh袋式电池在1000个循环后显示出80.3%的容量保留.
结论:
- 使用TDFND的富含的双重保护层策略有效地稳定了AZIB中的ZMA.
- 这种方法显著提高了电池的可逆性,循环寿命和库伦比克效率,为商业AZIB铺平了道路.
