Zn//V2O5体系不仅面临着锌(Zn)枝晶的无法控制的生长,而且还承受着从正极侧到Zn负极产生的副产物的串扰效应,诱发极间串扰,加剧电池失效。
为了解决这些问题,北京理工大学陈人杰教授,Yongxin Huang构建了一种快速Zn2+导电水凝胶电解质(R-ZSO),以实现Zn//V2O5全电池中的锌沉积调节和副反应抑制。
文章要点
1)聚合物基体和BN对SO42-表现出强大的锚定效应,加速Zn2+迁移并实现致密的Zn沉积行为。
2)基于R-ZSO电解质的Zn//Zn对称电池可以稳定运行超过1500h,比采用空白电解质的电池高6倍。更重要的是,R-ZSO水凝胶电解质有效地解耦了串扰效应,从而打破了副反应的无限循环。
3)使用这种改性水凝胶电解质的Zn//V2O5电池表现出超过1000次循环的稳定运行,每个循环的容量损失率仅为0.028%。
该研究提供了一种有前途的凝胶化学,为构建高性能和多功能水性锌离子电池提供了有价值的指导。
参考文献
Huirong Wang, et al, Toward Simultaneous Dense Zinc Deposition and Broken Side Reaction Loops in the Zn//V2O5 System, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202318928
DOI: 10.1002/anie.202318928
https://doi.org/10.1002/anie.202318928