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郑大周震/靳绪庭/宋丽/清华曲良体/中科院刘峰Angew:极性诱导策略构建1.94V放电平台的高电压锌基电池

能源学人  · 公众号  · 化学  · 2024-10-30 10:02
    

主要观点总结

郑州大学化工学院在水系锌基电池领域取得新进展,相关成果以《Solvent Polarity-Induced Regulation of Cation Solvation Sheaths for High-Voltage Zinc-Based Batteries with a 1.94 V Discharge Platform》为题在国际高质量期刊《Angewandte Chemie International Edition》发表。论文介绍了新的溶剂极性诱导阳离子溶剂化策略,用于构筑高压锌基电池,最大放电平台可以达到1.94V。该策略利用二甲基亚砜的强极性调节阳离子溶剂化结构,制备了一种低浓度和高电压的混合电解质,并展示了优异的循环性能。该成果对于智能医疗植入物、智能电子皮肤和无线传感器等领域的微电池需求有重要意义。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景及重要性

水系锌基电池因其高理论容量、低成本和高安全性而受到广泛关注。然而,其工作电压和放电平台较低的问题也限制了其应用,尤其是无法满足智能医疗植入物、智能电子皮肤和无线传感器等领域的微电池需求。

关键观点2: 研究内容及方法

本研究介绍了一种新的溶剂极性诱导阳离子溶剂化策略,通过二甲基亚砜的强极性调节阳离子溶剂化结构,制备了一种低浓度和高电压的混合电解质。该策略实现了混合电解液体系中水分子活性的显著降低,并提高了锌基电池的放电电压平台和循环性能。

关键观点3: 实验结果及优势

实验结果表明,利用新的溶剂极性诱导策略制备的混合电解液可以将锌基电池的放电平台提升至1.94 V,明显高于已报道的水系锌基微电池。此外,该策略构筑的锌基电池还展示了优异的循环性能。

关键观点4: 研究团队及贡献

该研究团队由郑州大学化工学院的靳绪庭副研究员、周震教授等领衔,共同通讯作者还包括宋丽副研究员、刘峰副研究员和曲良体教授等。他们分别介绍了各自的研究背景和在该研究中的贡献。


文章预览

近日,郑大化工学院在水系锌基电池领域取得新进展,相关成果以“Solvent Polarity-Induced Regulation of Cation Solvation Sheaths for High-Voltage Zinc-Based Batteries with a 1.94 V Discharge Platform”为题,在国际高质量期刊《 Angewandte Chemie International Edition 》发表研究性论文。 郑州大学化工学院为第一单位,靳绪庭副研究员为论文第一作者。其中,郑大周震教授、郑大河南先进研究院宋丽副研究员、中科院力学所刘峰副研究员和清华大学曲良体教授为共同通讯作者。 当前水系锌基电池由于其高理论容量、低成本、高安全性而受到广泛关注。然而,受限于传统水系电解质在高电压条件下较差的电化学稳定性,基于常规水系电解质的电池显示出窄电压窗口和低放电电压平台,导致低能量密度。为了解决这个问题,高浓度盐由于其宽的电化学窗口一度被认为是有前途的候选。不 ………………………………

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