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顶刊收割机 · 公众号 · · 2024-10-11 07:43

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研究概述

水系锌离子电池（AZIB）在安全性、成本效益和本征安全性方面具有潜在优势，已经成为电化学储能领域中有前景的技术。

然而，由于热力学不稳定、电势分布和沉积不均匀等问题， AZIB 仍面临着巨大挑战。

基于此，2024年10月9日， 伦敦大学学院何冠杰副教授 在国际期刊 Angewandte Chemie International Edition 发表题为《In-Situ Self-respiratory Solid-to-hydrogel Electrolyte Interface Evoked Well-Distributed Deposition on Zinc Anode for Highly Reversible Zinc-ion Batteries》的研究论文。

在此，研究人员从配位反应和自呼吸过程中开发出了一种新策略，即采用有机-无机混合原位衍生固体-水凝胶电解质界面（StHEI），通过离子桥建立均匀的扩散通道并加速离子传输。

StHEI 通过原位无机组分转化实现的自呼吸模式进一步延长了保护时间，有效地减轻了腐蚀和钝化，提高了机械性能。

这种新颖的StHEI促进了Helmholtz区域内电位线均匀分布，使得Zn ²⁺ 最终被诱导以致密、精细且均匀的方式沉积和成核。

研究表明，用改性锌电极和裸锌组装的非对称电池在3000小时内（1 mA cm ^-2 - 0.5 mAh cm ^-2 ）表现出优异的稳定性。非对称Cu||Zn电池在1200 次循环中达到了99.6%的出色平均库仑效率 (CE)。

图文解读

图1：电池性能和稳定性测试

图2： StHEI层的化学结构表征

图3：锌负极的机械和电化学性能评估

文献信息

In-Situ Self-respiratory Solid-to-hydrogel Electrolyte Interface Evoked Well-Distributed Deposition on Zinc Anode for Highly Reversible Zinc-ion Batteries,

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