锌金属阳极容易经历有害的枝晶生长和副反应,从而限制了水性锌离子电池的寿命。近日,首都师范大学宋卫星将二甲氧基柱[5]芳烃(DP[5])用作屏蔽层,通过利用其来自-OCH3官能团的亲锌性和来自疏水骨架的疏水性来稳定锌阳极。
本文要点:
1) DP[5]屏蔽层调节Zn2+的溶剂化鞘,促进锌的均匀沉积。在对称和全电池中,膨胀和枝晶形成明显受到抑制。DP[5]-Zn对称电池可以稳定循环5500小时,并且经过2200次循环后,DP[5]-Zn||Cu半电池的库仑效率达到99.76%。
2) DP[5]-Zn|V2O5全电池在6000次循环后保持初始容量的92.03%。鉴于DP[5]薄膜的成本效益和环保性,这种材料为锌阳极的实际应用铺平了道路。
Jingchen Tao et.al A Synergistic Zincophilic and Hydrophobic Supramolecule Shielding Layer for Actualizing Long-Term Zinc-Ion Batteries Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202403662
https://doi.org/10.1002/aenm.202403662