北京白癜风康复中心 http://disease.39.net/yldt/bjzkbdfyy/6113726.html水系锌电池由于锌负极的丰富性、较高的理论容量(mAhg-1和mAhcm-3)以及与水的相容性,在电网储能方面有着广阔的应用前景。然而,由于水的消耗和锌枝晶的生长,锌电池的电沉积/剥离库仑效率(CE)较低,这对电池的寿命提出了挑战。此外,水系电解液的凝固温度较高,限制了水系锌电池的低温性能。近年来,通过分子水平设计,水系电解液的凝固温度可降低至-70℃。通过固体电解质界面的设计来抑制锌枝晶的形成并提高电池的CE,成为高性能水系锌电池的关键问题。近日,马里兰大学王春生教授通过使用具有0.05mSnCl2添加剂的共晶7.6mZnCl2水系电解液,来克服锌枝晶生长和低温性能差的两个挑战,该电解液原位形成了亲锌/疏锌Sn/Zn5(OH)8Cl2?H2O双层界面,并能够在低温下运行。文章亮点:1.亲锌Sn可降低Zn沉积/剥离过电位并促进均匀Zn沉积,而疏锌Zn5(OH)8Cl2?H2O顶层则抑制Zn枝晶生长。2.由于溶剂化的Zn2+和Cl-导致氢键网络畸变,因此即使在-70°C下,共晶电解液也具有~0.8mScm-1的高离子电导率。3.共晶电解液使Zn
Ti半电池在次循环中具有99.7%的高CE,并使Zn
Zn电池稳定充电/放电小时,并在3mAcm-2下具有8mV的低过电位。4.Zn
VOPO4电池在-50°C下循环次后可保持95%的容量和99.9%的CE,并在-70°C下保持约20°C下30%的容量。图1电解液和电解液-电极界面的结构图2ZnCl2水系电解液的结构和物理性能图3半电池性能图4Zn
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