由于难以获得Zn(002)平面的极端总RTC(相对织构系数),锌离子电池(ZIB)中的锌阳极保护面临着高锌利用率(即放电深度,DOD)和高电流密度的巨大挑战。
近日,四川大学Kun Zhang,哈工大Yan Huang通过电场下Mn(III)aq和H+与不同Zn晶面的强相互作用,在无织构基底上电沉积出突破(002)平面RTC为99%(即接近Zn单晶)的大尺寸Zn箔,这也适用于回收的Zn。
文章要点
1)超高(002)平面RTC显著提高了Zn阳极的循环性能(70% DOD@45.5 mA cm-2),使用聚苯胺电解质添加剂,DOD甚至高达95%(@28.1 mA cm-2)。
2)此外,电沉积副产品MnO2可直接用作纽扣电池和软包电池的阴极,其循环性能超过了之前大多数Zn||MnO2电池的循环性能。
这些结果证明了我们的策略在高性能、低成本和大规模ZIB方面具有巨大潜力。
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Sheng Chen, et al, Non-Epitaxial Electrodeposition of Overall 99% (002) Plane Achieves Extreme and Direct Utilization of 95% Zn Anode and By Product as Cathode, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202409303
DOI:10.1002/anie.202409303
https://doi.org/10.1002/anie.202409303