蒲雄/高磊AFM:錫合金抑制可充電水系電池中鋅金屬負(fù)極析氫和枝晶 2023年10月16日 上午9:40 ? 頭條, 干貨, 頂刊 ? 閱讀 29 有害的析氫副反應(yīng)是阻礙鋅金屬負(fù)極在高安全性和低成本可充電水系電池中商業(yè)化應(yīng)用的主要問(wèn)題之一。 在此,中科院北京納米能源所蒲雄研究員與北京科技大學(xué)高磊副研究員等人報(bào)道了一種合金化方法,通過(guò)選擇Sn作為合金元素來(lái)有效抑制Zn金屬負(fù)極的析氫和枝晶生長(zhǎng),Zn-Sn合金負(fù)極是通過(guò)簡(jiǎn)便的電沉積方法在3D碳?xì)?(CF) 基底上制造的。 結(jié)果表明,合金負(fù)極中適量的Sn增加了析氫能壘,并抑制了析氫副反應(yīng),這通過(guò)重復(fù)鍍鋅/剝離過(guò)程中產(chǎn)氫的理論模擬和精確定量原位測(cè)量得到了證明,僅為純鋅負(fù)極的一半左右。此外,Sn合金化提供了有利的Zn成核位點(diǎn),降低Zn成核能壘并促進(jìn)更均勻的Zn沉積。 圖1. Zn-Sn合金電極的表征 因此,這種Zn-Sn合金負(fù)極在對(duì)稱(chēng)電池的實(shí)際電鍍/剝離電流下提供了大大改善的循環(huán)穩(wěn)定性,即在5 mA cm-2下和35.2% 的高放電深度(DOD)下穩(wěn)定循環(huán)240小時(shí)以上。 在Zn-V2O5軟包電池中進(jìn)一步證明了合金負(fù)極的優(yōu)越性,軟包電池可以為電子表供電20分鐘且在彎曲90° 后也能保持電子手表正常工作,表現(xiàn)出出色的柔韌性。這項(xiàng)工作為穩(wěn)定可充電水系電池中的鋅金屬電極提供了一種切實(shí)可行的策略。 圖2. Zn-V2O5軟包電池的性能演示 Sn Alloying to Inhibit Hydrogen Evolution of Zn Metal Anode in Rechargeable Aqueous Batteries, Advanced Functional Materials 2021. DOI: 10.1002/adfm.202108533 原創(chuàng)文章,作者:科研小搬磚,如若轉(zhuǎn)載,請(qǐng)注明來(lái)源華算科技,注明出處:http://www.xiubac.cn/index.php/2023/10/16/1638fbbd8f/ 電池 贊 (1) 0 生成海報(bào) 相關(guān)推薦 獲審稿人盛贊!他,回國(guó)即任C9研究員,「國(guó)家優(yōu)青」/「洪堡學(xué)者」,電催化新發(fā)Nature子刊! 2025年1月2日 張聯(lián)齊/宋大衛(wèi)/張洪周AEM:小尺寸單晶正極實(shí)現(xiàn)更好的4.5V全固態(tài)鋰電 2023年10月7日 哈工大張乃慶EnSM:多功能ZnMoO4保護(hù)層實(shí)現(xiàn)抑制枝晶和析氫的鋅負(fù)極 2023年10月13日 江海龍教授Angew:首次關(guān)注!表面活性劑對(duì)這種催化微環(huán)境的影響! 2023年10月15日 國(guó)家級(jí)高層次人才!武理工木士春又發(fā)表Angew.! 2024年5月24日 陜師大曹睿Angew.:引入水網(wǎng)絡(luò)輔助質(zhì)子轉(zhuǎn)移促進(jìn)Co電催化析氫 2023年10月16日