Zn//V2O5體系不僅面臨著鋅(Zn)枝晶的無法控制的生長,而且還承受著從正極側到Zn負極產生的副產物的串擾效應,誘發極間串擾,加劇電池失效。
為了解決這些問題,北京理工大學陳人杰教授,Yongxin Huang構建了一種快速Zn2+導電水凝膠電解質(R-ZSO),以實現Zn//V2O5全電池中的鋅沉積調節和副反應抑制。
文章要點
1)聚合物基體和BN對SO42-表現出強大的錨定效應,加速Zn2+遷移并實現致密的Zn沉積行為。
2)基于R-ZSO電解質的Zn//Zn對稱電池可以穩定運行超過1500h,比采用空白電解質的電池高6倍。更重要的是,R-ZSO水凝膠電解質有效地解耦了串擾效應,從而打破了副反應的無限循環。
3)使用這種改性水凝膠電解質的Zn//V2O5電池表現出超過1000次循環的穩定運行,每個循環的容量損失率僅為0.028%。
該研究提供了一種有前途的凝膠化學,為構建高性能和多功能水性鋅離子電池提供了有價值的指導。
參考文獻
Huirong Wang, et al, Toward Simultaneous Dense Zinc Deposition and Broken Side Reaction Loops in the Zn//V2O5 System, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202318928
DOI: 10.1002/anie.202318928
https://doi.org/10.1002/anie.202318928