构建富氟杂化界面实现水性锌电池负极的防腐和均匀锌沉积

作     者：王乐泉 张隆 孟宇寰 张逸翔 康峻铭 李华晶 张佳佳 赵则栋 卢红斌 Lequan Wang;Long Zhang;Yuhuan Meng;Yixiang Zhang;Junming Kang;Huajing Li;Jiajia Zhang;Zedong Zhao;Hongbin Lu

作者机构：State Key Laboratory of Molecular Engineering of PolymersDepartment of Macromolecular ScienceFudan UniversityShanghai 200438China Yiwu Research Institute of Fudan UniversityYiwu 322000China School of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology BeijingBeijing 100083China Xiaomi EV Technology Co.Ltd.Beijing 100176China 

基　　金：financially supported by the National Natural Science Foundation of China(22075048 and 52201201) Shaanxi Yanchang Petroleum Co.,Ltd.(18529) Yiwu Research Institute of Fudan University(20-1-06) Shanghai International Collaboration Research Project(19520713900) the State Key Lab of Advanced Metals and Materials(2022Z-11) 

出 版 物：《Science China Materials》 (中国科学（材料科学）（英文版）)

年 卷 期：2023年第66卷第12期

页      码：4595-4604页

摘      要：使用低成本、高安全性的水系电解液使二次锌金属电池(AZMBs)成为大规模储能系统是最有前途的选择.然而,锌金属负极在水系电解液中热力学稳定性较差,严重阻碍了AZMBs的实际应用.在此,我们通过在锌表面涂覆氟化石墨并利用氟化石墨和锌之间原位的界面反应开发了一种富氟的杂化人工固体电解质界面来解决上述问题.疏水的氟化石墨可以有效地限制电解液和电极之间的接触,从而显著提高锌负极的抗腐蚀能力.同时,由氟化石墨和锌原位反应生成的ZnF_(2)共同组成的富氟杂化界面可以促进Zn2+的脱溶剂化作用,并均匀化锌离子通量,从而有效地抑制了副反应发生和枝晶生长.因此,在苛刻的测试条件下(10 mA cm^(−2),1 mA h cm^(−2)和30 mA cm^(−2),10 mA h cm^(−2)),对称电池可以分别稳定地循环1400和200小时以上,远远超过了裸锌的性能.此外,使用载量为6 mg cm^(−2)的MnO_(2)正极组装的Zn/MnO_(2)全电池在1 A g^(−1)的条件下经过2000次循环,仍能保持80%以上的容量.本文提出的这种构建富氟杂化ASEI的方法可以为设计高性能AZMBs提供一种有效的潜在策略.

主 题 词：Zn metal anode hybrid interphase corrosion dendrites aqueous Zn battery 

学科分类：080503[080503] 0808[工学-自动化类] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 

核心收录：

D　O　I：10.1007/s40843-023-2598-0

馆 藏 号：203124767...