可逆性通常通过库仑效率(CE)来评估并受到枝晶生长的限制,已成为锌离子电池广泛商业化的主要障碍。调整锌沉积行为对于防止枝晶生长至关重要。
在这项工作中,中科大Linhua Hu,华盛顿大学Guozhong Cao引入了刻面终止丝氨酸来调节界面并阻碍 Zn (100) 平面的快速生长。
文章要点
1)研究表明丝氨酸阳离子(Ser+)优先吸附在电极/电解质界面上,抑制界面寄生反应。理论分析和事后/操作实验技术表明,Ser+ 赋予锌阳极以 (100) 为主的形态,从而实现高度可逆且无枝晶的锌阳极。
2)这些特性赋予锌负极 Zn//Zn 电池超过 800 h 的长循环寿命,以及 Zn//Cu 电池在 5 mA cm−2 和 5 mAh cm−2 下平均库仑效率高达 99.8% 的高平均库仑效率。当与商用 V2O5 组装时,全电池在 5 A g−1 下可提供 345.1 mAh g−1 的高容量,2000 次循环后容量保持率为 74.1%。
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Yifan Wang, et al, Facet-Termination Promoted Uniform Zn (100) Deposition for High-Stable Zinc-Ion Batteries, Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202301517
https://doi.org/10.1002/aenm.202301517