『水系锌电』吉林大学孙成林&王晓峰等/陕西师范大学胡鉴勇 CEJ：调节脱溶+均匀化离子通量→高度可逆的无枝晶锌负极

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水系锌离子电池(AZIBs)在储能领域具有广阔的应用前景，但其自身存在的缺陷严重阻碍了其发展，如正极材料的溶解和结构坍塌、锌枝晶生长、阳极界面副反应等，因此循环寿命和库仑效率受到严重的不利影响。近日，吉林大学孙成林&王晓峰&Sheng-Han Wang/陕西师范大学胡鉴勇团队设计了具有1,3,5,9-四噻吩基芘(TTP)四个噻吩取代基的有机分子作为人工层，抑制枝晶，实现均匀的锌沉积。在0.885 mA cm^-2的电流密度下极化电压仅为51 mV，这种策略延长了对称电池的寿命。TTP与Zn原子之间的强相互作用不仅促进了Zn的脱溶，而且调节了Zn²⁺的均匀扩散。最终，锌枝晶、析氢反应(HER)和副反应被显著抑制。用V₂O₅构建的全电池在6500个周期内具有长期的循环稳定性，在5 A g^-1条件下1250个周期后容量保留率达80%，具有优异的倍率性能。更重要的是，利用有机材料中的含硫官能团成功地解决了锌阳极的问题，显示了该策略的良好前景。

其成果以题为“Regulating desolvation and homogenized ion flux towards highly reversible dendrite-free zinc anode”在国际知名期刊Chemical Engineering Journal上发表。

图1. TTP@Zn电极的设计与表征.

图2. TTP@Zn电极的稳定性测试.

图3. TTP@Zn电极优异性研究.

文献信息

Xin Qi, Fuli Xie, Yu-Ting Xu, Hai Xu, Cheng-Lin Sun*, Sheng-Han Wang*, Jian-Yong Hu*, Xiao-Feng Wang*, Regulating desolvation and homogenized ion flux towards highly reversible dendrite-free zinc anode, Chemical Engineering Journal

https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.139963

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