AM: 功能分区离子调控实现高效稳定锌碘电池的双限域效应

文章总结

在水系锌-碘电池中传统电解质难以抑制穿梭效应和增强界面稳定性导致电池自放电率高、面容量低且循环寿命短，针对这些问题本研究设计了一种双限域水凝胶电解质（DCHE）并通过功能分区离子调控策略在高面容量条件下同步稳定碘正极和锌负极；就正极而言DCHE中的阴离子功能基团可排斥多碘离子而阳离子功能基团则能吸附那些逃逸排斥作用的多碘离子从而强化对多碘离子向锌负极迁移的抑制，这种双限域效应通过理论模拟和原位表征得到验证并有效缓解了穿梭效应，此外亲水性和亲锌功能基团可调控氢键网络和Zn²⁺通量以增强锌负极的电化学稳定性；因此采用DCHE组装的Zn//ZnI₂电池可实现4.5 mAh cm⁻²的实际面容量并在100 mA g⁻¹电流密度下实现超过6000小时的超长寿命且容量保持率达88.9%，此外单层软包电池表现出良好的机械稳定性在90°弯曲100次循环后仍保持80%的容量，这项工作凸显了功能分区离子调控在推进高性能水系电池发展中的重要性。

图文简介

锌 - 碘电池双限域水凝胶电解质（DCHE）的设计与制备

SCHE 和 DCHE 对多碘化物的限域效应

锌负极的稳定性与可逆性评估

扣式全电池的电化学性能

软包电池中 DCHE 的实用化评估

论文信息

通讯作者：Yuan Lin, Wei Sun, Taisong Pan

小编有话说：本文仅作科研人员学术交流，不作任何商业活动。由于小编才疏学浅，不科学之处欢迎批评。如有其他问题请随时联系小编。欢迎关注，点赞，转发，欢迎互设白名单。投稿、荐稿：polyenergy@163.com