基于空位驱动的中孔CeO2保护涂层,为稳定的Zn金属阳极量身定制的结构形态
Mohammad Tabish1, Yang Chen1, Anuj Kumar2
1State Key Laboratory of Chemical Resource Engineering, Beijing Key Laboratory of Electrochemical Process and Technology for Materials, Beijing University of Chemical Technology, Beijing, 100029, P. R. China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|June 20, 2025
概括
研究人员开发了一种半孔空心氧化 (CeO2) 涂层,用于水性离子电池 (ZIB) 中的阳极. 这种CeO2涂层有效地抑制了树的生长和腐蚀,增强了ZIB的安全性和稳定性.
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 (ZIBs) 提供可扩展和安全的能量存储,由于其高容量和不可燃电解质.
- 挑战包括树状石的形成和阳极腐蚀,阻碍了实际应用.
研究的目的:
- 为了提高ZIB中阳极的性能和稳定性.
- 为了研究阳极的半孔空心氧化 (CeO2) 涂层的有效性.
主要方法:
- 涂层阳极与半孔空心CeO2.
- 电化学分析包括涂层/脱落,循环电压测量和阻抗光谱学.
- 密度函数理论 (DFT) 的计算.
主要成果:
- CeO2涂层显著缓解了树的生长,并改善了电解质的可湿性.
- 提高涂/脱落可逆性和降低电荷传递阻力.
- 实现了超过1400小时的稳定运行,超过400个周期的97.49%的库伦比效率,并降低了核化过电位 (107.7mV).
结论:
- 半孔空洞CeO2涂层有效地稳定ZIB中的阳极.
- 涂层提高了电化学性能和长期循环使用性.
- 采用CeO2涂层的阳极显示出开发更安全,更有效的ZIB的前景.
