在1分钟内在Zn阳极上构建超薄固体电解质接口,以满足高电流运行条件
Jingwen Liu1, Junfeng Ren2, Yongkang Li3
1State Key Laboratory Base of Eco-Chemical Engineering, International Science and Technology Cooperation Base of Eco-chemical Engineering and Green Manufacturing, Qingdao University of Science and Technology, Qingdao 266042, China; College of Chemistry and Molecular Engineering, Qingdao University of Science and Technology, Qingdao 266042, China.
Journal of colloid and interface science
|June 14, 2024
概括
一种新的 (H2) 膜辅助方法在阳极上迅速形成超薄,密集的固体电解质接口 (SEI). 这种以H2为媒介的工艺增强了耐腐蚀性,并使电池能够稳定高电流循环.
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
- 表面化学 表面化学
背景情况:
- 有机酸处理有助于在Zn阳极上形成固体电解质接口 (SEI).
- 在SEI形成过程中产生气 (H2) 通常被认为对SEI紧性有害.
研究的目的:
- 开发一种在 Zn 上构建超薄和密集的 SEI 的方法.
- 研究H2在SEI形成中的作用及其对Zn阳极性能的影响.
主要方法:
- 使用缩的氨基三甲基酸 (ATPA) 的H2薄膜辅助方法.
- 在1分钟内实现了现场SEI形成.
- 用对称的 Zn//Zn 细胞, Zn//Cu 细胞和 Zn//MVO 细胞来评估电化学性能.
主要成果:
- H2膜促进了 (002) 水晶平面的生存,促进了均的 Zn 沉积和耐腐蚀性.
- H2调节了反应速度,从而产生了具有形态保存的超薄SEI.
- 经过修改的 Zn 阳极在 15 mA cm-2 的 800 小时内表现出稳定的循环,高可逆性 (99.7% CE) 和显著的容量保留 (1000 个循环后 191.7 mAh/g).
结论:
- 通过H2薄膜辅助方法,可以快速有效地形成SEI,从而提高Zn阳极的稳定性.
- 这种方法为开发高性能基电池提供了一个有前途的战略.
- 这些发现强调了以前忽视的H2在SEI形成中的有益作用.
