高效和坚固的 Zn 阳极通过 Sub-1-μm 性 CrN 涂层实现

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
• 储能 储能 储能 储能 储能 储能

背景情况:

• 离子电池 (ZIB) 面临的挑战是树突的生长和寄生反应,限制寿命和库伦比效率 (CE).
• 开发稳定的阳极对于推进ZIB技术至关重要.

研究的目的:

• 为了制造和评估ZIB中稳定的Zn阳极的超薄,性涂层.
• 研究这些涂料对虫抑制,寄生虫反应和电池整体性能的影响.

主要方法:

• 使用磁铁喷射制造亚微米厚的性CrN涂层.
• 对Zn阳极和Zn@CrN‖MnO2全细胞进行电化学测试.
• 涂层机制的理论计算和实验验证.

主要成果:

• CrN涂层 (≈0.4μm) 显示出优异的Zn2+吸附性,使其寿命为3700小时,在1 mA cm-2.2时具有≈100%的CE.
• 涂料有效地抑制了 Zn 树突和寄生反应,促进了均的 Zn 沉积.
• Zn@CrN‖MnO2全电池在1000个循环以1Ag-1后,达到171.1mAhg-1的高特异容量.

结论:

• 超薄,性CrN涂层为制造超稳定的Zn阳极提供了一个简单且可扩展的策略.
• 这种方法显著提高了ZIB的性能,为实际应用铺平了道路.