Nat Commun:抗枝晶隔膜夹层可实现分阶段锌沉积从而增强水性锌电池的循环稳定性
Nanoyu Nanoyu 2025-01-05

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

1MOF 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


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