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生物相容性設(shè)備以可穿戴和植入式設(shè)備的形式廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代生活和醫(yī)療領(lǐng)域，對電池的生物相容性、高安全性、低成本和優(yōu)異的電化學(xué)性能提出了更高的要求，成為開發(fā)可行的生物相容性電池的評價標(biāo)準(zhǔn)。

圖1. 研究工作的概述

中南大學(xué)周江、湘雅醫(yī)院Zhizhao Chen等通過在新西蘭兔子身上進行電池植入試驗和泄漏場景模擬，證明水系鋅鹽電解液比有機鋰鹽電解液具有更高的生物安全性。重要的是，ZnSO₄是基于陰極嵌入/脫出和陽極沉積/剝離的生物兼容鋅離子電池（ZIB）的理想鋅鹽之一。

對于生物兼容型ZIB而言，除了高度的生物安全性外，運行穩(wěn)定性也非常重要。因此，為了減輕在弱酸性電解液中枝晶生長和析氫的問題（這可能會導(dǎo)致電池膨脹和短路），這項工作引入了Sn雜質(zhì)核來修飾鋅箔表面。

圖2.?Sn@Zn箔的鋅沉積/剝離過程

這種Sn@Zn陽極不僅有利于鋅的平面沉積，還具有更高的析氫過電位，從而大大降低了極化電壓間隙，延長了對稱電池的使用壽命。

結(jié)合MnO₂和NH4V₄O₁₀ 陰極材料，電池在0.5 A g^-1條件下（循環(huán)300 次）和5 A g^-1條件下（循環(huán)1000次）分別表現(xiàn)出150 mAh g^-1和 212 mAh g^-1的高比容量，呈現(xiàn)出理想的電化學(xué)性能。

這項工作可能會為生物兼容的ZIBs提供獨特的視角，以確保其電池組件的生物安全性。

圖3.?Zn-MnO₂電池的電化學(xué)性能

Hetero Nucleus Growth Stabilizing Zinc Anode for High-Biosecurity Zinc-Ion Batteries. Nano-Micro Letters 2023. DOI: 10.1007/s40820-023-01206-2

原創(chuàng)文章，作者：科研小搬磚，如若轉(zhuǎn)載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2023/11/09/e61a861783/

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?中南大學(xué)/湘雅醫(yī)院NML：高生物安全性鋅離子電池

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