水性鋅離子電池可以實現大規模儲能的高安全性和可持續性,但其受到枝晶生長和鋅陽極寄生反應的阻礙,導致鋅損失不可逆。近日,西北工業大學徐飛、王洪強提出了空心碳球中包包覆的原子級錫(At-Sn@HCN)作為與原位光學顯微鏡相結合的界面,用于可視化活性Zn的損失。
本文要點:
1) 原子級的Sn用作成核位點,其可以最小化成核勢壘,以及中空結構可以使局部電荷分布均勻化。因此,At-Sn@HCN可以實現密集鋅沉積的可視化,并且可以忽略鋅的損失,以及其還與空心碳球(HCN)和大塊Sn負載HCN形成的死Zn和相間剝離形成鮮明對比。
2) 因此,全電池在貧陽極情況下實現了500次的穩定循環,并且可以在2.2的負/正面積容量比下穩定運行,以及衰減率顯著降低。
Xinren Zhang et.al Atomic Sn Encapsulation with Visualizing Mitigated Active Zinc Loss toward Anode-Lean Zinc Metal Battery Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202401139
https://doi.org/10.1002/aenm.202401139