水系锌离子电池因其成本低、安全性高而显示出巨大的应用前景,但严重的枝晶生长问题限制了其使用寿命。
在此,深圳理工大学Cuiping Han,中国科学院深圳先进技术研究院Jun Zhou通过一种可大规模生产的热压策略开发了一种抗枝晶热压隔膜夹层,通过将金属有机骨架 (MOF) 前体铺展在无纺布基质上,然后进行简单的热压工艺。
文章要点
1)MOF 晶体在纤维表面的原位改性具有丰富的含氮功能团和高比表面积 (190.8 m2 g−1 ),对 Zn2+ 有很强的吸引力。这些特征有助于分阶段沉积行为,以促进高浓度下的均匀成核和低浓度下的二维晶粒生长。
2)因此,具有热压隔膜夹层的 Zn | |Zn 对称电池在 2 mA cm−2 、2 mAh cm−2 下表现出 3000 小时的循环寿命。此外,Zn | |采用热压隔膜夹层的I2软包电池在25 °C下实现840次循环寿命,容量保持率为90.9%,最终放电容量为110.6 mAh。
参考文献
Wang, D., Hu, S., Li, T. et al. Anti-dendrite separator interlayer enabling staged zinc deposition for enhanced cycling stability of aqueous zinc batteries. Nat Commun 16, 259 (2025).
DOI:10.1038/s41467-024-55153-6
https://doi.org/10.1038/s41467-024-55153-6