综合界面调节策略:用于延长寿命的Zn阳极的微量氧乙硫酸盐添加剂,基于阳离子吸附和静电盾
Jingzhe Chen1, Sateng Li1, Fuxiang Li1
1State Key Laboratory of Electrical Insulation and Power Equipment, School of Electrical Engineering, Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710049, P. R. China.
ACS applied materials & interfaces
|August 2, 2024
概括
本研究介绍了乙硫酸盐 (SHES) 作为水性离子电池 (AZIB) 的添加剂. SHES提高了阳极的稳定性和均性,大大延长了电池的寿命,并使能有效地储存能量.
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:
- 水性离子电池 (AZIB) 提供安全,负担得起和环保的储能解决方案.
- 阳极的不稳定性,包括树突的形成和副作用,限制了AZIB的周期寿命.
- 开发稳定的阳极对于实际的AZIB应用至关重要.
研究的目的:
- 为了提高AZIB中阳极的循环稳定性和可逆性.
- 研究添加剂对沉积和剥离的界面影响.
- 展示一个提高AZIB业绩的成本效益的战略.
主要方法:
- 采用了使用乙硫酸盐 (SHES) 作为ZnSO4电解质中的添加剂的界面调节策略.
- 使用电化学方法研究了阳极-电解质接口的相互作用.
- 用添加剂评估了对称细胞,Zn-Cu半细胞和全细胞 (Zn-MnO2,Zn-NH4V4O10) 的性能.
主要成果:
- SHES形成了静电屏蔽和吸附层,抑制了的演变和腐蚀.
- 该添加剂促进了均的沉积,使得对称的细胞可以在3600小时以上的时间内稳定循环.
- Zn-Cu半电池实现了超过1400个循环,平均库伦比效率为99.6%.
- 在使用修改后的阳极的全细胞中观察到更好的性能.
结论:
- 接口调节策略有效地稳定了AZIB中的阳极.
- SHES添加剂显著改善了沉积/剥离可逆性和电池寿命.
- 这种方法为推进AZIB技术提供了一种实用且可扩展的解决方案.


