汪朝晖/马越AFM：原位电化学键合自适应聚合物界面助力耐用水系锌离子电池

锌阳极上臭名昭著的锌枝晶生长和副反应阻碍了水系锌离子电池（AZBs）的应用。

图1. SAP界面的构建及表征

湖南大学汪朝晖、西北工业大学马越等介绍了一种新策略，通过设计一种自适应软聚合物复合界面（SAP）来克服这些障碍。与依赖被动涂层工艺的传统方法不同，该方法通过循环过程中形成的Zn─O相互作用，利用动态原位电化学键合，可确保SAP界面与锌电极之间的亲密接触。

研究显示，SAP界面拥有强大的氢键和静电相互作用网络，不仅能促进Zn²⁺的脱溶剂化和SO₄^2-的排斥，促进Zn²⁺的均匀、快速迁移，同时有效抑制寄生反应；而且还具有显著的自适应和自修复能力，使界面能够适应体积变化，并在长时间循环过程中修复机械故障。

图2. 半电池性能

受益于上述优势，SAP实现了高度可逆的锌电极，其在对称电池中，在1 mA cm-2/0.5 mAh cm^-2下可使用3300小时，在20 mA cm^-2/10 mAh cm^-2下可使用350小时。当SAP界面与AZB中的高负载锰酸锂阴极搭配使用时，其优势得到了进一步验证。总体而言，多功能SAP界面为高效耐用AZB的先进界面设计提供了启示。

图3. 全电池性能

In Situ Electrochemically-Bonded Self-Adapting Polymeric Interface for Durable Aqueous Zinc Ion Batteries. Advanced Functional Materials 2023. DOI: 10.1002/adfm.202310995

原创文章，作者：科研小搬砖，如若转载，请注明来源华算科技，注明出处：https://www.v-suan.com/index.php/2023/11/08/4a23a56c7d/

汪朝晖/马越AFM：原位电化学键合自适应聚合物界面助力耐用水系锌离子电池

相关推荐