
可充電水基鋅離子電池(ZIB)以其低成本、高容量、本質安全等優點,成為大規模儲能系統中最有前途的儲能設備,受到越來越多的關注。然而,鋅負極的可逆性差在很大程度上限制了它的進一步發展,因為鋅金屬負極在反復電鍍/剝離循環過程中會出現枝晶生長、表面鈍化和析氫問題。具有功能保護層的表面工程是緩解鋅枝晶問題的有效手段。
近日,廣西大學尹詩斌(通訊作者)和不列顛哥倫比亞大學Jian Liu(通訊作者)等人首先介紹了鋅在溫和/中性環境中的電化學,并闡述了鋅負極的降解機理。
(a)2016-2021年以“鋅離子電池”為關鍵詞的出版物趨勢。(b)“正極、負極、電解質、隔膜、機械及其他”不同部分的統計。
然后給出了最新的研究進展,對不同涂層材料的作用機理進行了具體、全面和深入的總結,并分享了一些先進表征的例子,以便更深入地了解涂層的作用機理。最后,作者提出了鋅金屬上理想界面層結構設計的設計原則,并分享了觀點。
本綜述將引起ZIBs業界對商用鋅箔的廣泛關注,為無枝晶鋅負極的合理設計提供潛在的表面工程策略的思路和啟示,并推動低成本、本質安全的先進水性ZIBs的發展。
弱/中性水溶液中的鋅負極問題
表面工程策略示意圖,使鋅金屬負極具有不同的涂層材料,包括“碳材料、無機化合物、聚合物、金屬納米粒子和雜化材料。
Engineering Interfacial Layers to Enable Zn Metal Anodes for Aqueous Zinc-ion Batteries(Energy Storage Materials, 2021, DOI: 10.1016/j.ensm.2021.09.012)
原創文章,作者:科研小搬磚,如若轉載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/16/7ed4250fbf/