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Updated: May 24, 2025

Zinc-Sponge Battery Electrodes that Suppress Dendrites
Published on: September 29, 2020
在 Zn 阳极上通过在2O3中涂层以对 H* 和 Zn 进行量身定制的亲和力来抑制进化和树形成
Zeshen Deng1, Wenbiao Zhang2, Qingsheng Gao2
1School of Materials Science and Engineering, Guangdong Provincial Key Laboratory of Advanced Energy Storage Materials, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China.
在阳极上使用的新型的氧化涂层有效地抑制了电池水性离子电池中的气演变和树突石的形成. 这提高了实际应用的电池性能和寿命.
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:
- 水性离子电池 (AZIB) 面临的挑战是演化反应 (HER) 和在阳极的树状岩石形成.
- 这些问题阻碍了AZIB的稳定性和周期寿命,限制了它们的实际应用.
研究的目的:
- 为阳极开发一种保护性涂层,以抑制HER和树突的生长.
- 提高AZIBs的自行车稳定性和库伦比克效率.
主要方法:
- 在阳极 (Zn@In2O3) 上使用磁铁喷射构建了亚微米的氧化物 (In2O3) 涂层.
- 使用密度函数理论 (DFT) 计算和实验数据研究了该机制.
- 在对称电池和使用Mn0.15V2O5·nH2O阴极的全电池配置中评估了性能.
主要成果:
- In2O3涂层通过削弱与H*的相互作用来抑制HER,并通过调节Zn*亲和力来促进Zn2+沉积.
- 优化的Zn@In2O3阳极在对称电池中显示了6400小时的稳定循环,低电压歇斯底里 (9.5mV).
- 涂/剥离的库伦比克效率从95.8%提高到99.6%.
- 充满电池在2000个循环后在5A g-1.0下显示了78.6%的容量保留.
结论:
- In2O3 涂层有效地抑制了 Zn 阳极上的副作用和树突成长.
- 这种简单而经济的改造显著提高了AZIB的性能和实际可行性.
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