潘锋/李宏岩/王子奇ACS Energy Letters:原位生长MOF基人工SEI实现高可逆锌负极! 2022年11月9日 上午12:19 • 顶刊 • 阅读 107 本文在锌负极的表面原位制备了一种基于阴离子金属有机框架(MOF)的人工固体电解质界面(ASEI)。 水系锌离子电池由于其在安全性、成本和可扩展性方面的优势而受到极大的关注,然而其寿命却因锌金属负极的可逆性差而受到严重限制。 北京大学深圳研究生院潘锋、暨南大学李宏岩、王子奇等在锌负极的表面原位制备了一种基于阴离子金属有机框架(MOF)的人工固体电解质界面(ASEI)。 图1. ZSB@Zn负极的表征 通过配位作用,坚固的ASEI层紧密地粘附在Zn金属表面,保证了电池运行时的良好可靠性。它拥有较高的本征Zn2+电导率,并且凭借通道中丰富的磺酸基团,增加了Zn2+的迁移数。此外,在ASEI的保护下,ZSB@Zn负极对析氢反应表现出更强的稳定性,并减轻了全电池的自放电。 此外作者还发现,ASEI中富含Zn2+的环境与亲锌位点促进了高氧化还原动力学,从而有效提高了电池的倍率性能。ASEI阴离子通道中连续的磺酸盐基团也能调节均匀的锌沉积,这一点通过实验特征和DFT计算的结合得到了验证。 图2. 半电池性能 因此,ZSB@Zn对称电池显示出无与伦比的沉积剥离循环寿命超过5700小时。开发的ZSB@Zn负极进一步使NVO全电池具有高容量、出色的倍率性能和长期循环稳定性,远远优于裸Zn负极的对应电池。这种在金属负极上构建MOF-ASEI层的简单而有效的策略为先进储能系统的实际应用开辟了一条新途径。 图3. 全电池性能 In Situ Growth of a Metal–Organic Framework-Based Solid Electrolyte Interphase for Highly Reversible Zn Anodes. ACS Energy Letters 2022. DOI: 10.1021/acsenergylett.2c01958 原创文章,作者:华算老司机,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2022/11/09/bf6fc79048/ ACS Energy Letters北大深研院暨大潘锋 赞 (0) 0 生成海报 微信扫码分享 相关推荐 最新EES成果:原因找到了!是它导致锂电池持续老化! 2024年6月29日 北大徐东升,最新Angew! 2024年1月4日 北工大Chem. Eng. J.:阴离子辅助完全重构!锰氧化物催化剂实现高效析氢 2023年10月3日 浙大杨坤团队Nature子刊:大微孔比表面积双壁Al基MOF,吸附微量苯! 2024年4月14日 黑科技!Nature子刊连发两篇,海洋储能,“蓝色电池”新突破! 2023年10月14日 川大Appl. Catal. B.:TLFO与PMS耦合利用增强电子转移在可见光驱动下降解农药 2023年10月18日