鋅(Zn)基液流電池 2+ 2+ 大連化物所李先鋒研究員 和尹彥斌博士 （共同通訊）在Energy & Environmental Science 發(fā)表文章A Highly Reversible Zinc Deposition for Flow Batteries Regulated by Critical Concentration Induced Nucleation，通過電解液濃度的調(diào)節(jié)在液流電池中實(shí)現(xiàn)了Zn的高度可逆的沉積和溶解。本文對(duì)ZFBs中沉積Zn的形態(tài)演變和機(jī)理進(jìn)行了全面的實(shí)驗(yàn)研究，通過對(duì)不同濃度電解液中的Zn沉積形貌的研究，作者發(fā)現(xiàn)致密塊狀Zn的形成受高濃電解質(zhì)(≥0.4 M)中瞬時(shí)形核的控制；在稀電解液(≤0.3 M)中，Zn因漸進(jìn)成核而呈苔蘚狀。同時(shí)，Zn晶體的主導(dǎo)面由(002)變?yōu)?101)。在液流電池中，充電時(shí)，Zn2+ 值得注意的是，為了保持高庫倫效率(CE >99.5%)和長周期穩(wěn)定性，根據(jù)Zn的形貌演變，作者提出了一個(gè)工作臨界濃度范圍(≥0.4 M)和電解液利用率概念。 這一探索性工作將為電化學(xué)儲(chǔ)能器件中鋅陽極的進(jìn)一步研究提供有益的參考。
圖1. (a)-(h)鋅在不同濃度Zn2+
圖3. 在(a)-(d) 0.5 M和(e)-(h) 0.1 M Zn2+ ?2
圖4. (a)鋅-溴液流電池在2 M電解液中~100%利用率時(shí)的充電曲線。(b) 沉積Zn的橫斷面圖像。(c)濃度下降時(shí)Zn沉積示意圖變化 A Highly Reversible Zinc Deposition for Flow Batteries Regulated by Critical Concentration Induced Nucleation. Energy Environ. Sci., 2021, DOI: 10.1039/D1EE00783A.
https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2021/ee/d1ee00783a
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