通过π电子移位,为超长寿命离子电池设计强大的性-性接口
Yudong Sang1,2, Jing Wang2, Mi Xu1
1Power Battery and Systems Research Center, State Key Laboratory of Catalysis, Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Dalian, 116023, China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|May 27, 2025
概括
一种新的接口层策略通过防止树生长和副作用反应来稳定水性电池. 这一突破使得超长的电池寿命,即使在高电流密度,用于实际应用.
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) 面临着Zn阳极不稳定的挑战,包括副作用和树突形成.
- 为AZIB开发强大的接口缺乏合理的设计原则,特别是在高电流密度下.
研究的目的:
- 提出一个π电子移位策略,用于在现场构建水友性-水性接口层 (HHIL).
- 为超长寿命的AZIB建立基于电子结构和添加剂配置的接口设计原则.
主要方法:
- 在HHIL的现场构建,使用π电子移位策略.
- 利用π-π和离子双极相互作用来形成HHIL.
- 调查接口化学和动力学.
主要成果:
- 在长期循环过程中,HHIL表现出强度,促进有机丰富的接口化学.
- 灵活的HHIL和刚性的无机接口加速动力学并抑制树突/侧面反应.
- Zn//Zn细胞在20 mA cm−2时实现了超过900小时的循环寿命,而 Zn//NVO细胞在10 A g−1.1时超过了25,000个循环.
结论:
- 拟议的战略有效地为AZIBs创建了一个稳定的界面.
- 在水性电池中,HHIL可实现高性能和长周期稳定性.
- 用功能袋式电池证明了实际应用的潜力.


