锌离子电池(ZIB)由于具有安全、能量密度适中、锌金属储量丰富等优点而发展迅速。然而,锌基阳极的枝晶生长和副反应以及过渡金属基阴极金属元素的溶解使电极/电解质界面不稳定,最终降低了ZIB的电化学性能。
在此,北京理工大学陈人杰教授提出了一种具有协同阴极/阳极界面层的水/有机混合电解质。
文章要点
1)在阳极上,富含 ZnF2/Zn3(PO4)2 的薄膜诱导 Zn 成核,从而实现无枝晶和无腐蚀的电极形态。在阴极上,与未改性电解质中循环过程中由于欠电位沉积而在阴极表面异常沉积锌相反,使用混合电解质获得的界面膜抑制了金属元素的溶解,并避免了过渡金属基阴极上的锌沉积。
2)结果,基于改性电解质的具有金属Zn阳极和LiMn2O4阴极(放电深度:40%)的软包电池在235次循环后仍保持92 mAh g−1的容量,并且具有稳定和清洁的阴极/阳极界面。
这项研究深入探讨了长循环 ZIB 的稳定阴极/阳极界面的构建。
参考文献
Jiahui Zhou, et al, Highly Stable Aqueous/Organic Hybrid ZincIon Batteries Based on a Synergistic Cathode/Anode Interface Engineering, ACS Nano, 2023
DOI: 10.1021/acsnano.3c09419
https://doi.org/10.1021/acsnano.3c09419