从聚烯酸中入的多孔碳膜:高稳定性阳极的转型方法
Somayeh Asadi Haris1, Sadaf Adhami1, Zeynep Daşdelen Kepir1
1Department of Chemistry, Faculty of Science, Eskisehir Osmangazi University (ESOGU), 26040 Eskisehir, Turkey.
ACS applied materials & interfaces
|November 17, 2025
概括
一种由聚烯二衍生的新型多孔碳涂层 (c-PAN) 增强了阳极,用于更安全,更持久的离子电池 (ZIB). 这种涂层有效地抑制了树的生长,并提高了电池的性能,为先进的储能解决方案铺平了道路.
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:
- 离子电池 (ZIB) 为离子电池提供了一个可持续的替代品,但面临着阳极稳定性问题.
- 金属阳极遭受着树突形成,副作用反应和不良的机械完整性,限制了ZIB的实际应用.
研究的目的:
- 通过解决金属阳极的挑战,为ZIBs开发稳定高效的阳极.
- 为了研究一种新型聚烯二 (PAN) 衍生的阳极的N-原子合多孔碳 (c-PAN) 涂层的有效性.
主要方法:
- 使用可扩展的喷涂技术,将c-PAN涂层涂在阳极上.
- 涂层阳极经过了氧化前和激光辅助的碳化,以创建一个强大的N-doped多孔碳结构.
- 用V2O5阴极对称和全细胞配置来评估电化学性能.
主要成果:
- 这种c-PAN涂层有效地稳定了阳极接口,显著减少了树突石的形成,并增强了Zn2+离子的运输.
- 带有c-PAN/Zn阳极的对称Zn//Zn电池表现出超过2800小时的异常循环稳定性,在1.0mA cm-2.0下.
- 全电池 (c-PAN/ZnV2O5) 在0.2Ag-1下达到317mAhg-1的高特异容量,在1.0Ag-1下1000个循环后保持71%的容量.
结论:
- 与其他碳化聚合物涂层相比,c-PAN涂层的N-doped多孔碳网提供了优越的机械强度,导电性和化学稳定性.
- 这种PAN聚合物衍生的碳涂层技术显示出对彻底改变离子电池性能和使其广泛采用具有重大前景.
- 开发的c-PAN/Zn阳极在解决实际ZIB应用的关键限制方面取得了重大进展.
