水系鋅離子電池（AZIBs）為大規(guī)模儲能應(yīng)用提供了無與倫比的安全性。然而，開發(fā)高可逆性的有限容量的Zn金屬負(fù)極是實(shí)現(xiàn)AZIB性能與商業(yè)電池相當(dāng)?shù)南葲Q條件。

近日， 韓國科學(xué)技術(shù)研究院Minah Lee 開發(fā)了一種合理的電鍍策略，使用深度共晶溶劑（DES）基電解液構(gòu)建致密堆積的Zn負(fù)極。

文章要點(diǎn)

1 ） 通過一系列多尺度的表征實(shí)驗(yàn)，研究人員發(fā)現(xiàn)DES通過去除Cu的自然氧化層，促進(jìn)了Cu箔和Zn在界面上的自發(fā)合金化。生成的富Zn合金相與純Zn相具有親Zn性和同型性，有利于獲得致密均勻的Zn金屬負(fù)極，其厚度接近純Zn膜的厚度(117%)。

2 ） 值得注意的是，當(dāng)所制備的鋅負(fù)極隨后與傳統(tǒng)的水系電解質(zhì)組裝時，三維(3D)仿形結(jié)果證實(shí)，合金層上致密的鋅結(jié)構(gòu)經(jīng)受了多次循環(huán)，從而使鋅負(fù)極在對稱電池中具有良好的可逆性（累積容量>600 mAh cm?2），即使在40%的高放電深度（DOD）下也是如此。進(jìn)一步，含有致密Zn負(fù)極的AZIB在25%以上的高DOD下可持續(xù)7000次以上的循環(huán)，從而展示了開發(fā)實(shí)用AZIB的可行性。

參考文獻(xiàn)

Minhyung Kwon, et al, Stimulating Cu-Zn Alloying for Compact Zn Metal Growth towards High Energy Aqueous Batteries and Hybrid Supercapacitors, Energy Environ. Sci., 2022

DOI: 10.1039/D2EE00617K

https://doi.org/10.1039/D2EE00617K

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