专栏名称: 高分子科学前沿
高分子界新媒体:海内外从事高分子行业及研究的小分子聚合起来
今天看啥  ›  专栏  ›  高分子科学前沿

东华大学朱美芳院士/徐桂银团队Angew: 提高锌硫电池动力学性能和抑制枝晶生长的电解质网络结构设计

高分子科学前沿  · 公众号  · 化学  · 2024-11-29 07:53
    

主要观点总结

该文章介绍了东华大学朱美芳院士/徐桂银教授团队在水系锌硫电池方面的研究成果。通过引入低成本的丙二醇甲醚(PM)作为助溶剂和碘化锌(ZnI2)作为添加剂,调节电解质网络结构,提高了锌硫电池的性能。该研究提高了硫正极的转化动力学,构建了稳定的锌负极界面,增加了电池寿命和能量密度。文章还通过图表详细阐述了相关实验结果和机制。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

水系锌硫电池是储能系统中的有前途的候选者,因可靠的安全性、环境友好性和丰富的资源可用性而备受关注。然而,正极材料的选择和电解质网络的稳定性是限制其性能的关键因素。

关键观点2: 研究目的

本研究旨在通过引入低成本的助溶剂和添加剂,提高锌硫电池的性能,满足储能技术需求。

关键观点3: 研究方法

本研究采用丙二醇甲醚(PM)作为助溶剂,碘化锌(ZnI2)作为添加剂,调节电解质网络结构。通过一系列实验和表征手段,研究了电解质溶剂化环境、锌负极的动力学和稳定性、锌硫电池体系的协同作用机制以及全电池的电化学性能。

关键观点4: 研究结果

引入PM和ZnI2后,锌硫电池性能得到显著提高。电解质网络结构稳定,锌负极界面相容性改善,硫正极转化动力学加快。在电流密度为0.2 A g-1下,电池提供高容量和高能量密度,在3 A g-1的电流密度下具有超过1200次的稳定循环。

关键观点5: 研究结论

本研究通过引入低成本助溶剂和添加剂,成功提高了水系锌硫电池的性能。这一成果为开发高性能、低成本的水系锌硫电池体系开辟了一条途径,推动锌硫电池的应用与发展。


文章预览

可充电水系锌电池因其可靠的安全性、环境友好性和丰富的资源可用性而成为储能系统中有前途的候选者。由于过渡金属氧化物和有机材料成本高、制造工艺复杂而推动人们探索其他可持续替代的正极材料,以满足储能技术需求。硫元素因其具有高的理论容量(1672 mAh g −1 )和较高的资源丰富度而成为金属电池中正极材料的理想选择。 基于此, 东华大学 朱美芳院士 / 徐桂银教授 团队 通过引入低成本的丙二醇甲醚(PM)作为助溶剂和碘化锌(ZnI 2 )作为添加剂调节电解质网络结构以构建稳定的锌负极并促进硫正极转化动力学 。助溶剂PM中羟基引起的偶极矩变化有效地促进了更多的电子从锌负极向电解质中转移,且促进了阴离子(OTF − )的分解,形成稳定的SEI。同时,PM调节了Zn 2+ 的溶剂化结构,稳定了电解质中自由水分子的同时,促进了配体中 ………………………………

原文地址:访问原文地址
快照地址: 访问文章快照
总结与预览地址:访问总结与预览