?福大湯育欣Angew:氟化固態電解質界面層引導水系鋅電池中鋅離子均勻沉積 2024年1月10日 上午9:46 ? z, 頂刊 ? 閱讀 102 鋅離子水電池因其高能量密度和環保性而越來越受歡迎。然而,鋅離子在負極上的隨機沉積和鋅離子在界面上的緩慢遷移會導致鋅枝晶的生長和較差的循環性能。 在此,福州大學湯育欣團隊通過原位離子交換策略開發了由 Ca5(PO4)3F/Zn3(PO4)2 組成的氟化固態電解質界面層,以引導鋅離子定向沉積和快速鋅離子遷移。其中 Ca5(PO4)3F/Zn3(PO4)2的引入可以增加鋅離子的成核位點,引導鋅離子沿(002)晶面定向沉積,而循環過程中原位形成Zn3(PO4)2可以加速鋅離子的遷移。 因此,基于FAP保護的鋅負極(FAP-Zn)組裝的Zn//V2O5?H2O電池實現了84%(220 mAh g-1)的高容量保持率, 800 次循環后,3.0 A g-1 下的容量保持率為 23% (97 mAh g-1)。 圖1. DFT計算 總之,該工作開發了一種原位離子交換策略,以構建含氟固態電解質界面層,從而在循環過程中引導鋅負極上鋅離子的快速定向沉積。此外,在循環過程中形成的 Zn3(PO4)2 可以加速 Zn2+ 的遷移。因此,組裝后的 FAP-Zn對稱電池可在 0.5 mA cm-2/0.5 mAh cm-2 下穩定循環 2200 h,FAP-Cu//Zn 電池的庫侖效率高達 99.85%。 同時,在 2.0 A g-1 下循環 250 次后,FAP-Zn/a-MnO2 電池的容量可達 185 mAh g-1,容量保持率為 82%;在 3.0 A g-1 下循環 800 次后,FAPZn/V2O5-H2O 電池的容量可達 220 mAh g-1,容量保持率為 84%。因此,該工作為同時引導鋅離子的沉積和加速鋅離子在界面上的遷移實現高度可逆的鋅金屬電極提供了新的見解。 圖2. 電池性能 A Fluorinated Solid-state-electrolyte Interface Layer Guiding Fast Zinc-ion Oriented Deposition in Aqueous Zinc-ion Batteries, Angewandte Chemie International Edition 2023 DOI: 10.1002/anie.20231690 原創文章,作者:wdl,如若轉載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2024/01/10/9be85934df/ 電池 贊 (0) 0 生成海報 相關推薦 張慶華/何孝軍AFM:一種用于高穩定性硫、硅和氧化硅電極的自修復聚電解質粘結劑 2023年11月2日 湖大魯兵安Nat. Sustain.:水系鉀離子電池無衰減循環130000次! 2023年10月11日 計算+實驗頂刊集錦:韓布興、張兵、葉立群、侯軍剛、蔣青等計算成果 2023年10月8日 ACS Energy Letters:通過壓力和電壓控制提高無負極鋰電池的循環性能 2024年2月3日 陳忠偉Angew:MOF催化劑加速鋰硫電池的多步硫氧化還原 2023年10月6日 浙江大學Angew:Pd/TiO2-A400 OMI低溫耐SO2催化作用 2023年11月1日