3W次,每循环低至0.0004%!四川大学,最新Nature子刊!

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研究概述
锌-碘(Zn-I2)电池具有安全性高、成本低、能量密度大等优点,因此受到能源行业的关注。
然而,正极电极上的I3副产物的穿梭和锌金属负极上的枝晶问题会导致循环寿命短。
基于此,2024年11月9日,四川大学刘颖教授/林紫锋研究员/赵江琦副研究员在国际期刊Nature Communications发表题为《A tripartite synergistic optimization strategy for zinc-iodine batteries》的研究论文。
在这里,研究人员提出了一种三方协同优化策略,包括MXene正极主体、正丁醇电解液添加剂和原位固体电解质界面(SEI)保护。
MXene具有催化能力,可以增强反应动力学并减少I3副产物。同时,部分溶解的正丁醇添加剂可以与MXene协同作用,抑制I3的穿梭。
此外,电解液中的正丁醇和I可以协同改善Zn2+的溶剂化结构,且在锌负极表面原位生成了有机-无机混合SEI,诱导了稳定的非枝晶锌沉积。
结果表明,该电池在5 A g-1的高比电流下,经过30,000个循环后,显示出0.30 mAh cm-2的高容量和0.34 mWh cm-2的能量密度,每循环的容量衰减仅为0.0004%。
这项工作为后续研究提供了一种有希望的策略,以全面提高电池性能。
图文解读
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图1:Ti3C2Tx MXene正极主体的形态与电化学性能。
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图2:电解液的表征与模拟。
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图3:以MXene为正极主体,ZS/ZSI/ZSI-n为电解液,锌为负极的全电池电化学性能。
文献信息
Yan, W., Liu, Y., Qiu, J. et al. A tripartite synergistic optimization strategy for zinc-iodine batteries. Nat Commun 15, 9702 (2024).

原创文章,作者:zhan1,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2024/11/13/9a7721b3c6/

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