Zn0/2+的高氧化还原电位会产生锌电池的低电压,从而导致低能量密度,这阻碍了锌电池在许多能源需求应用中的部署。虽然采用高电压阴极状尖晶石LiNi0.5Mn1.5O4可以提高锌电池的电压,但一旦嵌入,Zn2+离子就会固定在LiNi0.5Mn1.5O4中,导致不可逆性。鉴于此,来自香港城市大学的Chunyi Zhi、Jun Fan和德国开姆尼茨工业大学的Minshen Zhu等人研究设计了一种聚合物异质电解质。
文章要点:
1) 该研究证实,该电解质由以Zn2+离子为电荷载体的阳极层和阻挡Zn2+离子穿梭的阴极层组成,这使得Zn和Li可逆性分离,因此,Zn‖LNMO电池表现出高达2.4 V放电电压和450次具有高可逆容量的稳定循环,这也是在放大的袋状电池中实现的;
2) 此外,该研究表明,袋状细胞在静止28天后显示出低的自放电,同时,该电解质为开发基于可逆锂化阴极的高压锌电池提供了依据。
参考资料:
Chen, Z., Wang, T., Wu, Z. et al. Polymer hetero-electrolyte enabled solid-state 2.4-V Zn/Li hybrid batteries. Nat. Commun.(2024).
DOI:10.1038/s41467-024-47950-w
https://doi.org/10.1038/s41467-024-47950-w