生物启发的阳极:在水性金属电池中缓解树突形成和副作用反应,使用激光碳化酸盐层
Somayeh Asadi Haris1, Sadaf Adhami1, Recep Yuksel1,2
1Department of Chemistry, Faculty of Science, Eskisehir Osmangazi University (ESOGU), Eskisehir, 26040, Türkiye.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|March 24, 2025
概括
激光辅助酸盐的碳化在阳极上形成了一层保护层,通过防止树的生长,显著提高水性离子电池的稳定性和性能.
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 (ZIB) 面临的挑战是阳极的不稳定性,包括树突的形成和不均的沉积.
- 这些问题限制了ZIB设备的周期寿命和安全性.
- 开发稳定的阳极接口对于推进ZIB技术至关重要.
研究的目的:
- 提高ZIB中阳极的电化学稳定性和性能.
- 为了研究基托衍生的碳涂层作为保护层的有效性.
- 为ZIBs提供可扩展和环保的表面修改战略.
主要方法:
- 激光辅助酸盐的碳化,以在阳极 (c-Chi/Zn) 上制造表面涂层.
- 修改过的阳极的结构,化学和电化学特性.
- 对称,半细胞和全细胞配置 (c-Chi/ZnV2O5) 的循环性能和稳定性的测试.
主要成果:
- 该c-Chi层有效地抑制了树突的形成,并促进了均的Zn沉积.
- 观察到改善的Zn2+运输动力学和增强的阳极-电解质接口稳定性.
- 对称的细胞在2.0 mA cm−2.2.0 时表现出超过3300小时的稳定循环.
- 全电池 (c-Chi/ZnV2O5) 实现了高初始容量 (338 mAh g-1 在0.2 A g-1 时) 和优异的容量保留 (73%在1000个循环后在1.0 A g-1 时).
结论:
- 来自奇托的N-化多孔碳显著提高了水性ZIB中的阳极性能.
- 这种c-Chi涂层提供了耐用,抗树的接口,使长期稳定的循环运行成为可能.
- 这种可扩展和可持续的方法为开发高性能ZIB提供了一个有希望的战略.
