构建Sn的密度形态结构,在高面积容量下具有高可逆性,用于无阳极锡电池
Fengyi Zhang1, Xi Zhang1, Yu Shu1
1Key Laboratory of the Ministry of Education for Advanced Catalysis, Materials, College of Chemistry and Materials Science, Zhejiang Normal University, Jinhua, 321004, China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|February 22, 2025
概括
氨酸添加剂使水性电池中的锡 (Sn) 电极能够实现高面积容量和高效率. 这一突破促进了稳定,高性能电池,改善了Sn沉积形态.
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:
- 锡 (Sn) 是水性电池的一个有前途的电极材料,因为它具有有利的电化学特性.
- 挑战包括同时实现高面积容量和高效率,因为Sn沉积问题如"死Sn".
研究的目的:
- 为了提高水性电池中Sn电极的性能.
- 通过控制的沉积,实现高面积容量和高效率.
主要方法:
- 研究了氨酸作为Sn电极系统中的添加剂的影响.
- 使用系统研究分析了电化学行为和沉积形态.
- 制造的对称和不对称的电池,包括无阳极的有机电池.
主要成果:
- 氨酸添加剂修改了电气双层,降低了交换电流密度,并抑制了扩散.
- 实现了平坦,密集,状的Sn沉积形态.
- 在对称细胞中,已证明具有10 mAh cm−2的高面积容量,在不对称细胞中具有5 mAh cm−2的99.85%的库伦比效率.
- 在570个循环后,无阳极有机电池显示了62%的容量保留.
结论:
- 尿素添加剂有效地克服了高性能水性电池的Sn沉积挑战.
- 开发的战略使得基于Sn的能源存储具有高面积容量和稳定的循环.
- 这项工作为实用,高能量密度的水性电池铺平了道路.
