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整体式纳米多孔Zn负极助力可充碱性电池
发布时间:2024-04-26 分享至:
构建整体式纳米多孔Zn电极对于实现安全高效低成本的能量储存十分重要。这种多孔结构可以提供更高的电子电导率和更高的比表面积来延长碱性电池中金属Zn负极的电化学寿命。尽管之前的研究中报道可以通过去合金化反应来制备多孔Zn负极,但是由于涉及到金属溶解反应需要选择更高反应活性的金属来作为前驱体,这就限制了这种方法的实际应用。***近,香港科技大学的Qing Chen等利用去合金化、渗透溶解的原理通过还原诱导ZnCl2分解制备了纳米多孔Zn负极。研究人员利用含萘的溶液将氯化物的溶解限制在化合物-电解质界面上从而诱导宽度70nm的渗透锌连接物网络的形成,该网络能够保持厚度为200um的整体形状。研究人员进一步发现这种金属锌渗透网络在电化学氧化或还原时可以发生表面扩散控制的粗糙化,从而形成长度达500nm的准稳态。这个粗糙化过程使得金属Zn的连续相得到了保留,在Ni-Zn电池中在40%的放电深度下可以稳定循环200周。Cong Cheng Wang, Qing Chen et al, Monolithic Nanoporous Zn Anode for Rechargeable Alkaline Batteries, ACS Nano, 2020DOI: 10.1021/acsnano.9b09669https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b09669
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