为了稳定用于高性能锌离子电池(ZIB)的锌负极,人们采用了许多优化策略。虽然这些常用的策略可以提高负极的性能,但同时也会引发特定的问题。
基于此,中南大学梁叔全教授,周江教授报道了通过结合结构设计、界面改性和电解质优化等方法,研制出一种“一体式”(AIO)电极。
文章要点
1)与基于常规液体电解质中的三维负极相比,新型AIO电极在保留三维负极优点的同时,可以大大抑制气体析出和活性水分子引起的副反应。此外,集成的AIO电极实现了足够的电极/电解质界面接触面积,使电极能够促进电子/离子转移,并确保快速而完整的氧化还原反应。
2)实验结果表明,新型AIO电极具有良好的搁置-恢复能力(60 h,4次)和1200次的长期稳定性,没有明显的极化现象。当与ZIBs中常用的两种正极材料(α-MnO2和NH4V4O10)组合时,基于AIO电极的全电池具有高容量和良好的稳定性。
这项研究提出了一种“一体化”结构设计策略,解决了先进锌基电池的锌负极问题。
参考文献
Canpeng Li, et al, Integrated ‘all-in-one’ strategy to stabilize zinc anodes for high-performance zinc-ion batteries National Science Review, nwab177
DOI:10.1093/nsr/nwab177
https://doi.org/10.1093/nsr/nwab177