水性可充电金属电池由于其低成本和安全性,在电网存储中极具应用前景。然而,由于枝晶形式的无序金属沉积及其由水引起的腐蚀敏感性,使得较差阳极可逆性阻碍了其实际应用。由于混沌沉积源于水合金属离子与电场不均匀性的耦合。因此,中国科学院Yang Weishen、Zhu Kaiyue提出了“离子载流子”的概念,以使离子通量与电场解耦。
本文要点:
1) 作者采用动态可回收的金属有机骨架纳米片作为Zn2+载体来保持、传输和约束Zn2+离子,从而实现稳定、可预测和保形的Zn2+离子沉积。因此,锌阳极在循环过程中在形态和取向方面经历自优化过程。Zn的选择性(002)沉积产生了稳定的(002)结构,以及无副产物的表面。
2)在Zn||Zn对称电池(6900h)和全电池(6000次循环,容量保持率为90%)中,作者都实现了Zn阳极的高循环稳定性。这种“离子载体”概念解决了与锌阳极相关的关键问题,并可扩展到其他可充电金属阳极。
Hanmiao Yang et.al MOF Nanosheets as Ion Carriers for Self-Optimized Zinc Anode EES 2023
DOI: 10.1039/D3EE01747H
https://doi.org/10.1039/D3EE01747H