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同济大学《AFM》:研宣布安稳的仿生锌粉负极资料!

发布时间:2024年11月03日 15:14:02 |   作者: SkinCode

  锌电池凭仗高安全性、低成本和环境友好性,在可继续储能范畴十分重视。比较惯例锌箔电极,锌粉(ZnP)电极具有结构规划多样性、形状可加工性和规模化生产潜力等明显优势,但其固有的单涣散结构导致了缓慢的离子/电子分散动力学,约束了其使用。受生物体皮肤和毛细血管结构启示,同济大学化学科学与工程学院刘明贤教授团队开发了一种仿生类皮肤-毛细管结构的全链离子/电子传导网络的ZnP电极(ZnP-FC),其外表芳纶纳米纤维涂层(皮肤)可有用均一化Zn2+通量,防止H2O-ZnP非直接触摸,内部芳纶纳米纤维-ZnP交错网络(毛细血管)提高了Zn2+的电镀/剥离功率,增强了电极/电解液界面的安稳性。

  扫描电子显微镜和光谱研讨标明,芳纶纳米纤维成功形成了外表维护涂层(皮肤),并锚定ZnP颗粒形成了内部交错网络(毛细血管),构建了具有离子-电子传导全链网络的仿生类皮肤-毛细管结构的ZnP-FC电极。

  异位光谱试验和理论核算研讨标明,ZnP-FC电极有用按捺了锌枝晶和副反响,促进了Zn2+的去溶剂化和传导,完成了高度可逆的电化学反响进程。

  电化学研讨依据成果得出,ZnP-FC电极安稳了电极/电解液界面以提高Zn2+分散动力学,在半电池和对称电池中都展现出优异的电镀/剥离功率和循环安稳性。

  ZnP-FC负极和钒基氧化物正极耦合的全电池表现出高效的离子/电子搬运动力学和超长的循环寿数。该研讨工作为仿生锌粉阳极的结构规划供给了新的视角。

  宋子洋博士后、甘礼华教授和刘明贤教授为论文一起通讯作者,博士生郑循雯为论文榜首作者。该研讨工作得到了国家自然科学基金委、上海市科委和我国博士后科学基金会赞助。

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