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电池使用寿命可达5600小时!同步双电解质添加剂可维持锌金属阳极
出处:材料分析与应用  录入日期:2023-01-17  点击数:247

  1成果简介
  尽管锌金属阳极具有显著的优点,但商业化仍然受到任意横行的枝晶形成和臭名昭著的副反应的阻碍。操纵Zn的成核模式和沉积取向是渲染稳定Zn阳极的关键。本文,苏州大学孙靖宇课题组《Angew. Chem. Int. Ed》期刊发表名为“Synchronous Dual Electrolyte Additive Sustains Zn Metal Anode with 5600 h Lifespan”的论文,研究提出一种双电解质添加剂策略,将木糖醇(XY)和氧化石墨烯(GO)物种直接配合到典型的硫酸锌电解质中。通过分子动力学模拟验证,掺入的XY分子可以调节Zn2+的溶剂化结构,从而抑制析氢和副反应。自组装GO层有利于促进脱溶剂化过程以加速反应动力学。在协同调制下可以实现渐进成核和取向沉积,从而实现致密均匀的Zn沉积。因此,基于双添加剂的对称电池在 1.0 mA cm−2/1.0 mAh cm−2 下收获了 5600 小时的高度可逆循环。
  2图文导读 

 

  方案1。显示zs和zs-XY-GO电解质中锌阳极状态的示意图。

 

  图1.不同电解质系统的理论计算和实验特征

 

  图2.不同电解质中的镀锌/剥离行为

 

  图3.电沉积形态和电化学分析

 

  图5.基于ZS和ZS-XY-GO电解质的Zn||ZnVO全电池的电化学性能
  3小结
  综上所述,我们通过在ZS电解质中同时加入XY和GO,获得了高度稳定的锌阳极。 本研究的多样性和可扩展性使电解质的设计有了新的途径,以实现实用的 ZIBs。
  文献:

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