迄今为止,人们对稳定金属锌阳极给予了相当多的关注,其中副反应和枝晶形成仍然不利于其实际进展。电解质改性或保护层设计被广泛报道;然而,很少有人探索出一种有效的策略来协同这两种策略。
近日,苏州大学孙靖宇教授,Tao Cheng采用富含蛋白质的表面化学和三维网络骨架形态的ESM作为双功能修饰剂,实现了稳定的锌阳极。
文章要点
1)得益于β-Sheet结构赋予的丰富的分子间氢键,原始的ESM通过与溶剂化的水结合来帮助构建局部的高浓度电解液区域,其中部分水分子被天然阴离子取代形成缺水的溶剂化结构。由于减少了Zn2+−H2O对的数量,因此可以有效地抑制水分解引起的析氢。同时,ESM的表面亲锌性和表面形貌有利于引发锌的形核和离子通量的均一,从而有助于锌的均匀沉积。
2)经调制的对称电池在1.0 mA cm−2/1.0 mAh cm−2下工作超过3200 h,在5.0 mA cm−2/5.0 mAh cm−2下工作450h。当与ZnxV2O5(ZnVO)正极配对时,以5.0 A g−1循环2000次,容量保持率为91.1%。
参考文献
Wenyi Guo, et al, Tailoring Localized Electrolyte via a DualFunctional Protein Membrane toward Stable Zn Anodes, ACS Nano, 2024
DOI: 10.1021/acsnano.4c02740
https://doi.org/10.1021/acsnano.4c02740