?支春義/金旭Nature子刊:貧水水凝膠電解質(zhì)助力鋅離子電池 2023年9月30日 下午5:04 ? 頭條, 頂刊 ? 閱讀 18 固態(tài)聚合物電解質(zhì)(SPE)和水凝膠電解質(zhì)(HPE)被開(kāi)發(fā)為鋅離子電池(ZIB)的電解質(zhì)。水凝膠可以保留水分子并提供高離子電導(dǎo)率;然而,它們含有許多自由水分子,這不可避免地會(huì)在鋅負(fù)極上引起副反應(yīng)。SPE可以提高負(fù)極的穩(wěn)定性,但它們通常擁有低的離子導(dǎo)電性,并導(dǎo)致高阻抗。 在此,香港城市大學(xué)支春義教授、中國(guó)石油天然氣股份有限公司勘探開(kāi)發(fā)研究院金旭高級(jí)工程師等人開(kāi)發(fā)了一種貧水凝膠電解質(zhì),旨在平衡離子轉(zhuǎn)移、負(fù)極穩(wěn)定性、電化學(xué)穩(wěn)定性窗口和電阻。 圖1. Zn||MnHCF電池的電化學(xué)性能 具體而言,該工作選擇了一種聚合物兩性離子(PZI)作為聚合物骨架,其中磺酸鹽終端結(jié)合了親水和親鋅的特性,鋅鹽作為配位單元發(fā)揮作用。研究顯示,磺酸鹽陰離子作為氫鍵受體的功能,可以被水分子潤(rùn)滑,以促進(jìn)鋅離子的解離,并增強(qiáng)水分子的電化學(xué)穩(wěn)定性。所設(shè)計(jì)的貧水水凝膠電解質(zhì)在貧水含量(20wt%)下提供了一個(gè)寬的電壓窗口和2.6 × 10-3S cm-1的離子傳導(dǎo)率。全電池表現(xiàn)出可忽略的產(chǎn)氣和優(yōu)秀的循環(huán)性能,在5C和1C的條件下分別達(dá)到4000次和1500次。 此外,貧水水凝膠電解質(zhì)表現(xiàn)出對(duì)電極的高粘附性,在柔性的ZIBs中提供了牢固的界面??傮w而言,貧水水凝膠電解質(zhì)的設(shè)計(jì)在HPE和SPE之間提供了一個(gè)重要的平衡,以獲得高穩(wěn)定性和離子傳導(dǎo)性。 圖2. 附著力表征 Lean-water hydrogel electrolyte for zinc ion batteries, Nature Communications 2023 DOI:?10.1038/s41467-023-39634-8 原創(chuàng)文章,作者:科研小搬磚,如若轉(zhuǎn)載,請(qǐng)注明來(lái)源華算科技,注明出處:http://m.xiubac.cn/index.php/2023/09/30/78d453032d/ 電池 贊 (0) 0 生成海報(bào) 相關(guān)推薦 Small:酸性堿性都不怕,原位生長(zhǎng)鈷基間隙化合物實(shí)現(xiàn)高效HER! 2023年10月16日 倫敦瑪麗女王大學(xué)Adv. Sci.: 用于表示域獨(dú)立材料發(fā)現(xiàn)的公式圖自注意網(wǎng)絡(luò) 2023年10月13日 中南侯紅帥Small:碳點(diǎn)激發(fā)固態(tài)電池鋰離子動(dòng)力學(xué) 2023年10月25日 電池頂刊集錦:崔光磊、劉洪濤、劉少華、杜菲、Brett A. Helms、秦磊、孫潔等成果! 2023年10月4日 中科大任曉迪Angew:氯官能團(tuán)化實(shí)現(xiàn)不燃的超高壓(4.7V)醚基電解液 2023年10月14日 ?支春義AM:實(shí)現(xiàn)14500次循環(huán)鋅/鉀混合電池的完全活化和相變 2023年9月30日