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我学者研发稳定锌阳极稳定锌阳极 电池循环寿命大大提高,电池循环寿命大大提高

科技日报记者 吴长锋。学者锌阳循环循环

记者最近从安徽大学了解到,研发阳极学校材料科学与工程学院吴明在教授团队中提出在锌表面制备二氧化钛无机纳米层和硬脂酸有机分子层多功能筛,稳定获得稳定的极稳锌阳极,抑制锌晶体生长,定锌电池大大电池减弱氢分析反应,寿命寿命缓解锌阳极腐蚀。提高提高近日,学者锌阳循环循环材料领域期刊《先进应用材料》发表了相关研究成果。研发阳极

锌离子电池具有理论容量高、稳定锌金属氧化还原电位低、极稳安全性高等优点,定锌电池大大电池在大规模电化学储能系统领域前景广阔。寿命寿命然而,提高提高在锌沉积过程中,学者锌阳循环循环当锌离子沿阳极表面扩散时,会形成不规则的锌枝晶体,从而刺穿隔膜,导致电池短路。到目前为止,已经有很多关于稳定锌阳极的无机保护层和有机框架的报道。虽然金属化合物的无机保护层可以降低氢分析反应动力学,作为防止枝晶生长的物理屏障,但其低离子电导率和与锌阳极的弱界面接触对锌电镀/剥离的长期循环产生了负面影响。与无机材料相比,有机框架膜较弱的分子间范德华力降低了锌离子插入的静电相互作用,加速了锌离子的扩散,防止了枝晶的生长。锌枝晶、腐蚀、锌电极析氢三个问题相互依赖、相互影响,因此需要综合考虑锌阳极问题。

安徽大学供图。

基于此,研究人员提出在锌片表面制备一种由二氧化钛无机纳米层和硬脂酸有机分子层组成的多功能筛,以调节锌离子、水和羟基的动力学特性,获得稳定的锌阳极。实验和理论模拟证实,多功能筛能加速锌离子的传输和沉积,改善锌阳极表面电场的分布,阻碍活性水与锌阳极的直接接触,约束无机纳米层与有机分子层之间的羟基;抑制锌枝晶的生长,减弱氢分析反应,缓解锌阳极的腐蚀。结果表明,在锌片表面引入多功能筛可有效提高锌阳极的循环寿命和库伦效率。

业内专家认为,该结果可以进一步缓解腐蚀反应、氢分析和枝晶生长等问题,大大提高电池的循环寿命。

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