分會(huì)

第三十九分會(huì)：先進(jìn)化學(xué)電源

摘要

水系鋅離子電池具有高安全性、低成本、高比容量、長循環(huán)壽命等優(yōu)點(diǎn)，但也存在許多亟需解決的問題，如枝晶生長、析氫、鈍化、腐蝕、庫侖效率低等問題，嚴(yán)重影響了鋅離子電池的商業(yè)化進(jìn)程。本工作通過在傳統(tǒng)硫酸鋅電解質(zhì)中加入琥珀酸(SA)，有效地阻止了鋅枝晶的生長，減少了一系列副反應(yīng)，大大提高了鋅負(fù)極的循環(huán)穩(wěn)定性。琥珀酸中所含的羧基與鋅離子具有較高的親和力，能夠進(jìn)入鋅離子溶劑化殼，取代部分活性水分子，打破氫鍵網(wǎng)絡(luò)，調(diào)節(jié)鋅離子的溶劑化結(jié)構(gòu)。同時(shí)羧基與鋅負(fù)極還具有良好的結(jié)合力，可以優(yōu)先吸附在鋅負(fù)極表面，從而減少副產(chǎn)物在負(fù)極的產(chǎn)生，提高鋅離子沉積的均勻性。結(jié)果表明，在電解液中添加琥珀酸的鋅離子電池在1mA cm-2和1mAh cm-2條件下可以穩(wěn)定循環(huán)4000個(gè)小時(shí)以上，而且在鍍鋅/剝離過程中可以保持99.7%的平均庫侖效率(CE)。這項(xiàng)工作為設(shè)計(jì)高性能鋅離子電池提供了一種簡單經(jīng)濟(jì)的策略，并促進(jìn)了鋅離子電池的商業(yè)化

關(guān)鍵詞

電解液改性；琥珀酸；水系鋅離子電池

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