水系鋅離子電池因其成本低、安全性高而成為新一代儲能技術(shù)之一。但由于沉積/剝離過程不穩(wěn)定,在高電流密度和低溫條件下枝晶生長嚴(yán)重,阻礙了其實際應(yīng)用。
加拿大滑鐵盧大學(xué)陳忠偉院士、華南師范大學(xué)王新研究員以及羅丹副研究員等證明了2-丙醇的加入可以通過取代水分子來調(diào)節(jié)Zn2+的外溶劑化殼結(jié)構(gòu),從而形成“共晶溶劑化殼”,使其與Zn(101)晶面具有較強的親和力,且在電鍍過程中具有快速的脫溶劑化動力學(xué),使Zn沉積均勻而無枝晶形成。
本文要點:
(1)結(jié)果表明,在15 mA cm?2的高電流密度和51.2%的高放電深度下,鋅負(fù)極具有超過500小時的良好循環(huán)穩(wěn)定性。此外,在150mAh的Zn|V2O5軟包電池中,在-20℃的低溫條件下,超過1000次循環(huán),獲得了顯著的電化學(xué)性能。
(2)這項工作不僅為在惡劣條件下實現(xiàn)水系鋅離子電池的優(yōu)異性能提供了新的策略,而且揭示了可應(yīng)用于相關(guān)能量儲存和轉(zhuǎn)換領(lǐng)域的電解質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計。
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原文標(biāo)題:共晶溶劑化殼實現(xiàn)低溫水鋅離子電池
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