?大化所彭章泉/趙志偉AFM:在水系電解質中使用微量安賽蜜實現(xiàn)穩(wěn)定的鋅負極 2024年6月15日 下午3:52 ? 頂刊 ? 閱讀 23 鋅金屬負極(ZMAs)的穩(wěn)定性極大地限制了水系鋅離子電池(ZIBs)的電化學性能和實際應用。使用微量添加劑是一種高效、經(jīng)濟的解決方案。然而,有關微量添加劑的研究還很少,它們在穩(wěn)定鋅金屬負極方面所起的作用仍存在重大不確定性。 在此,中國科學院大連化學物理研究所彭章泉、趙志偉等人報道了一種含有微量Acesulfame-K(AK)(僅1.0 mg mL-1)的低成本ZnSO4基水系電解質,可有效抑制ZMA表面發(fā)生的副反應,實現(xiàn)無枝晶Zn2+沉積,超長循環(huán)壽命超過1600h,庫侖效率高達99.86%。因此,具有AK的實用Zn//NH4V4O10全電池也表現(xiàn)出高放電容量和容量保持率。 此外,原位光譜與理論計算相結合表明,微量AK傾向于在ZMA/電解質界面處積聚,以減輕電解質腐蝕。更重要的是,吸附的AK可以調節(jié)界面H2O結構(即破壞界面H鍵以形成更孤立的H2O)以減少質子/氫氧化物傳輸,從而抑制析氫反應。 圖1. 原位ATR-SEIRAS表征 總之,該工作開發(fā)了一種經(jīng)濟的ZnSO4基水性電解質,含有微量AK添加劑(僅1.0 mg mL-1)以有效穩(wěn)定ZMA。該策略可實現(xiàn)無枝晶的Zn2+沉積,使用壽命超過1600小時(在Zn//Zn電池中,5 mA cm-2和 2.5 mAh cm-2),1300次循環(huán)后ZMA的CE高達99.86%(在Zn//Cu電池中,5 mA cm-2和1 mAh cm-2)。 此外,BE/AK中穩(wěn)定的ZMA顯著提高了Zn//NH4V4O10全電池的比容量和容量保持率。因此,該工作提出的研究表明界面H2O結構對于ZMA的穩(wěn)定性至關重要,并修正了添加劑的傳統(tǒng)設計原則,這將有利于在經(jīng)濟高效和實用的ZIBs中定制添加劑設計。 圖2. 電池性能 Interfacial H2O Structure Matters: Realizing Stable Zinc Anodes with Trace Acesulfame-K in Aqueous Electrolyte, Advanced Functional Materials 2024 DOI: 10.1002/adfm.202316605 原創(chuàng)文章,作者:wang,如若轉載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.xiubac.cn/index.php/2024/06/15/fba86c23d4/ 電池 贊 (0) 0 生成海報 相關推薦 她,“正反兩派”,都拿下第一!發(fā)完Nature Photonics,出國再發(fā)Nature! 2023年10月10日 薛燦Appl. Catal. B.: 具有內部np同質結的氮化碳聚合物用于高效光催化CO2還原與環(huán)己烯氧化 2023年10月13日 中科大梁海偉等Nature子刊:Ga-PtCo IMCs助力燃料電池發(fā)展! 2023年10月9日 勞倫斯伯克利國家實驗室CM: 主動學習引導金屬鹵化物鈣鈦礦結晶的維度控制 2023年10月15日 超級大門派!Nature&Science專業(yè)戶,Sargent招人啦!去了就子刊起步 2023年10月18日 ACS Nano:液相等離子體介導的錳氧化物電催化劑實現(xiàn)了準工業(yè)水氧化和選擇性脫氫 2023年10月3日