2022年12月5日综述了阿历克斯史密斯
尽管有很多好处,金属锌阳极仍然面临一些问题,如锌树突的发展和不良反应(氢进化、锌腐蚀和钝化)。
计划NTP-C的保护机制。图片来源:北京理工学院
这些问题导致不一致的循环性能与库仑效率低(CE),容量衰减,,有时甚至短路时树突刺的分隔符,这阻碍了ZIBs的实际应用和限制他们的进一步发展。高性能金属锌阳极的发展,因此,至关重要的。
水ZIBs持有巨大的潜力作为下一代能源存储设备有竞争力的候选人。多亏了他们的理论容量高,低成本,高安全。
应呗,研究相应的作家和教授,材料科学与工程学院,北京理工学院欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
直接采用锌阳极、根据呗,可能导致竞争激烈的重量和体积能力(820 mAh g1和5855 mAh厘米3)以及一个合适的氧化还原电位(-0.762 V与标准氢),其他的阳极材料。欧洲杯足球竞彩
白和她的团队发表了他们的研究能源材料进展10月3日理查德·道金斯,2022年。
根据白,已经提出许多方法来修改金属锌电极,包括设计阳极结构、合金与其他金属,提高电解液,构建人工防护层。
建筑防护涂料吸引了很多利益因其有效的性能改进、大规模生产的可能性,可调谐性和可设计性的物理和化学性质。发展制造人工层稳定锌阳极依法保护机制综述了白和她的团队。
首先,多孔材料选择性通道和毛孔,比欧洲杯足球竞彩如nano-CaCO3、高岭土、锌基蒙脱石和基于mof的材料,可以控制锌欧洲杯足球竞彩2 +通量的稳定的骑自行车。
图片来源:艺术尼克/ Shutterstock.com
尽管碳基材料比如减少氧化石墨烯(rGO欧洲杯足球竞彩),多孔碳,和介孔空心碳增强ZIBs cyclability通过扩大锌沉积网站,控制电场的分布,减少局部电流密度
除了无机防护层,聚酰胺与独特的氢键网络和协调与金属离子、聚合物胶,ZnF2,S / N-rich有机化合物等,开发稳定锌阳极、延长寿命。
然而,引入聚合物组件可能导致极化增加,成核过电压。
因此,功能性防护层仍然可以被开发,根据白,为稳定的锌阳极。
白说,“考虑到锌树突是由不均匀引起的金属沉积,包括不均匀电场和锌2 +离子通量。结合两种机制和构造一个NaTi2(PO4)3与碳涂层(NTP-C)保护层上表面的锌金属阳极可以调节水ZIBs锌沉积行为稳定。”
”自国家结核控制规划粒子嵌入碳包覆碳矩阵,防护层不仅可以增加欧洲杯猜球平台锌沉积均匀成核的场所,和均匀电场减少局部电流密度,而且调节锌的分布2 +同时通量。在这种方式,生成锌树突和副反应可以抑制,”白进一步表示。
白所指出的,“NTP-C保护层之间提供了一个隔离功能水和锌(电子邮件保护)表现出最高的腐蚀电位(−0.987 V和Ag / AgCl)而裸露的锌和(电子邮件保护)电极。人工层可以防止锌阳极抑制腐蚀反应来实现稳定的自行车在所有三种电极。”
”通过结合国家结核控制规划的优势和碳,NTP-C达到双锌层沉积,进一步延长对称细胞的寿命超过600小时。NTP-C防护层提供了一个较低的成核过电压和电镀/剥离偏振对称的细胞。的(电子邮件保护)对称的细胞表现出稳定的循环性能即使在苛刻条件(100厘米2),使其在高负载电极和超级电容器中的应用,”白继续说道。
她进一步表示,“此外,NTP-C涂锌电极显示成核和二维扩散周期短,紧随其后的是一个3 d扩散过程由一个稳定的电流密度。约束二维扩散带来一个未聚合接口,表明吸附锌2 +锌离子似乎在减少0与约束2 d的行为,这是由于增加了锌能量势垒2 +横向迁移和丰富的成核的网站介绍NTP-C涂层。”
这项工作结合了两种保护机制,提供新鲜的动机在ZIBs真实的锌金属阳极应用。根据呗,这种策略可以帮助发展适合商业化的金属阳极。
白总结道,“尽管取得了巨大的进展,锌阳极的开发ZIBs仍面临着巨大的挑战,如调查电化学性能的沉积区域放电容量和高度。”
她说,“在实际应用程序中,锌阳极通常匹配与高质量负载的活性阴极材料,和能力比这些电极之间的电池需要仔细调整,以达到能量密度高,循环寿命长电池。欧洲杯足球竞彩一般来说,仍然有实际问题需要更加关注调查。”
晶晶阳,赵、王Yahui和栓,所有的北京理工学院材料科学与工程学院,其他贡欧洲杯足球竞彩献者。欧洲杯线上买球
这项研究由北京理工研究生跨学科创新项目的长江三角洲地区学院(嘉兴,格兰特没有。giip2021 - 010)和中国国家自然科学基金(批准号22075028)欧洲杯线上买球。
期刊引用:
杨,J。et al。(2022)规范统一通过混合人工层锌沉积稳定水Zn-Ion电池。能源材料的进步。doi: 10.34133 / 2022/9809626。
来源:https://english.bit.edu.cn/