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北航王华ACS Nano:在100°C下工作的水系锌金属电池

时间:2024-03-05 19:29 来源:网络整理 转载:我的网站
北航王华ACS Nano:在100°C下工作的水系锌金属电池

【导读】

迫切需要在极高温度下可靠的电源来拓宽电子设备的应用场景。具有本质安全性的水系锌金属电池(ZMB)是一种很有前途的高温储能替代品。然而,很少有人探索水性 ZMB 在极高温度(≥100°C)下的可逆性和长期循环稳定性。

北京航空航天大学王华教授课题组揭示了在高温下自发的 Zn 腐蚀和严重的电化学析氢是传统水系 ZMB 的重要限制。为了解决这个问题,将1,5-戊二醇引入水性电解质中,通过加强 H2O 的 O-H 键和降低 Zn2+溶剂化鞘中的 H2O 含量来抑制水反应性,同时保持电解质的阻燃性。

重要的是,这种电解质能够实现可逆的 Zn 沉积,库仑效率为 98.1%,并且 Zn//Zn 电池在 100 °C 下循环超过 500 次(在 1 mA cm-2和 0.5 mAh cm-2下)具有较长的循环寿命。此外,证明了 Zn//Te 全电池在 100 °C 下的稳定循环。

文献链接:Working Aqueous Zn Metal Batteries at 100 °C. DOI https://doi.org/10.1021/acsnano.2c04114