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水系鋅金屬電池（AZMBs）由于其高安全性、低成本和高能量密度，被認(rèn)為是有前途的儲(chǔ)能系統(tǒng)。然而，與有機(jī)電解質(zhì)中鋰、鈉、鉀等金屬陽(yáng)極中穩(wěn)定的固體電解質(zhì)間相（SEI）層相比，鋅金屬電池由于在水的狹窄電化學(xué)電位窗口內(nèi)難以分解鋅鹽陰離子，因此很難在鋅表面形成SEI層。

基于此，阿德萊德大學(xué)的郭再萍教授團(tuán)隊(duì)報(bào)告了一種混合電解液策略，即通過使用甲基膦酸二甲酯 (DMMP) 作為溶劑或助溶劑來(lái)構(gòu)建均勻穩(wěn)定的磷酸鹽基 SEI 層（ZnP₂O₆和 Zn₃(PO₄)₂）使得鋅金屬電池的循環(huán)壽命和庫(kù)倫效率顯著提升。

對(duì)此，倫敦大學(xué)學(xué)院（UCL）何冠杰博士團(tuán)隊(duì)發(fā)表了題為“Solid-Electrolyte Interphase Chemistries Towards High-Performance Aqueous Zinc Metal Batteries”的highlight論文。

首先，文中提及郭再萍教授團(tuán)隊(duì)的方法有效且便捷，其將有機(jī)溶劑與稀水系電解質(zhì)混合以原位形成均勻且堅(jiān)固的SEI 層。該策略解決了由于鋅鹽陰離子在稀水系電解質(zhì)的窄電化學(xué)窗口內(nèi)難以分解形成SEI的問題。因此，該原位SEI生成方法為未來(lái)設(shè)計(jì)其它更好的鋅金屬SEI層指明了方向。

其次，展望未來(lái) AZMBs 的電解質(zhì)工程，文中提及應(yīng)致力于開發(fā)其它溶劑或電解液添加劑來(lái)改性Zn負(fù)極界面，使其具有良好的電子絕緣能力、高Zn²⁺電導(dǎo)率、良好的 Zn 表面附著能力、優(yōu)異的防腐蝕性能和優(yōu)異的自鈍化性能，同時(shí)還應(yīng)仔細(xì)評(píng)估其機(jī)械性能。那些能分解并與Zn²⁺反應(yīng)形成均勻可控的SEI的溶劑或添加劑應(yīng)該引起更多的關(guān)注。

最后，作者認(rèn)為AZMBs下一階段的目標(biāo)應(yīng)集中在提高全電池中鋅的利用率，降低實(shí)際N/P 比< 3，在≥ 3 mAh cm^-2的實(shí)際面容量下、并以≤ 1 C的中等倍率下評(píng)估鋅負(fù)極的穩(wěn)定性和可逆性，在高質(zhì)量SEI層的幫助下與當(dāng)前的鋰離子電池競(jìng)爭(zhēng)。

Solid-Electrolyte Interphase Chemistries Towards High-Performance Aqueous Zinc Metal Batteries， Agnew. Chem. Int. Ed 2023 DOI：10.1002/anie.202218466

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Angew.：高性能水系鋅金屬電池的固體電解質(zhì)界面化學(xué)

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