EnSM:棉基纤维素膜作为枝晶抑制隔膜用于稳定水系锌离子电池锌金属负极
Nanoyu Nanoyu 2021-10-03


水系锌(Zn)离子电池(AZIBs)具有高安全性、低成本和具有竞争力的能量密度等优点,已成为一种非常有前途的电网储能技术。然而, Zn枝晶不可控的生长和不良反应严重影响了AZIBs的使用寿命。

近日,南京林业大学陈继章教授,佐治亚理工学院Ching-Ping Wong教授报道了使用一种简单的过滤方法制备出棉基纤维素薄膜,并作为AZIB的隔膜。

文章要点

1制得的隔膜具有致密均匀的纳米孔、丰富的羟基、优异的力学性能(强度为29.2 MPa,模量为4.16 GPa)和较大的离子电导率(56.95 mS cm-1)。与常用的玻璃纤维隔膜相比,这种隔膜可以增加Zn离子的迁移数,降低水合Zn离子的去溶势垒,降低Zn的成核过电位,从而加速Zn沉积动力学。因此,纤维素膜隔膜可以有效地抑制Zn枝晶和有害副反应。

2令人印象深刻的是,基于该隔膜的Zn//Zn对称电池可以稳定地保持1000 mAh cm−2的累计镀锌容量,并可以承受20 mAh cm−2的超大面积容量。此外,与使用其他隔膜的电池相比,组装的Zn-MnO2电池的倍率性能和循环性能也有了显著的提高。

本研究为设计可靠、高效、经济的电化学储能装置隔膜提供了新的思路。

 

参考文献

Weijun Zhou , Minfeng Chen , Qinghua Tian , Jizhang Chen , Xinwu Xu ,

Ching-Ping Wong , Cotton-derived cellulose film as a dendrite-inhibiting separator to stabilize the zinc metal anode of aqueous zinc ion batteries,Energy Storage Materials(2021)

DOI:10.1016/j.ensm.2021.10.002

https://doi.org/10.1016/j.ensm.2021.10.002


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