鋅離子電池(ZIBs)因其固有的安全性、環境可持續性和成本效益,已成為一種極具前景的儲能解決方案。ZIBs采用水系電解質,消除了火災風險和熱失控隱患,使其成為大規模儲能系統的理想選擇。鋅的高理論容量、低成本、高豐度和低毒性進一步增強了其在電網級應用中的適用性。然而,傳統集流體(如石墨箔)在可擴展性和機械性能方面存在局限性,使其不適合工業級卷對卷制造工藝。鑒于此,韓國東國大學Geon-Hyoung An、光州科學技術院Yong-Ryun Jo等通過探索石墨烯包覆不銹鋼箔作為替代集流體來解決這些限制。
本文要點:
(1)通過石墨烯涂層和后續熱處理去除表面氧化物,提高了材料的導電性和耐腐蝕性。
(2)所制備的ZIB在0.3 C和2.0 C電流密度下分別表現出1.90和0.91 mAh cm?2的高比容量,并且在13.27 mg cm?2的高電極載量下,于1.0 C電流密度下循環1500次后仍保持88.7%的容量保持率,展現出卓越的長循環壽命。
H. Heo, J. Lee, Y.-R. Jo, G.-H. An, Industrial Scalability of Zinc-Ion Batteries: Enhanced Electrochemical Performance with High Mass Loading Electrodes on Graphene-Coated Metal Current Collectors. Adv. Energy Mater. 2025, 2500261.
https://doi.org/10.1002/aenm.202500261