综合新闻 News
联系我们
  • 客服服务电话:021-64321087
  • 商业服务电话:13918059423
  • 技术服务电话:13918059423
  • 联系人:崔老师 
  • 服务邮箱:shxtb@163.com
  • 地址:上海市徐汇区桂林路100号8号楼107室

双功能铜铟合金界面层助力Ah级锌金属软包电池

日期: 2024-11-11
浏览次数: 2
来源:厦门大学化学化工学院


近日,我院赵金保教授/杨阳副教授团队在锌金属电池负极界面设计的研究中取得新进展,相关成果以“Synergetic Bifunctional Cu-In Alloy Interface Enables Ah-Level Zn Metal Pouch Cells”为题发表在Nature communications期刊(DOI: 10.1038/s41467-024-53831-z)。
可充电水系锌金属电池(AZMBs)已经成为下一代大规模电化学储能技术的备选方案之一。然而,锌负极侧严重的枝晶生长、析氢副反应(HER)以及惰性副产物积累严重阻碍了其实用化进程。此外,对于实用化的软包电池构型(>1 Ah),锌负极侧在扣式电池中可忽略的微小缺陷会因为更大的面积以及更小的外部压力被放大,导致电池快速失效。基于此,赵金保教授/杨阳副教授团队通过一种简易的化学共置换手段,在锌负极表面构筑了一层三维的Cu-In合金界面,同时实现了锌成核和析氢的协同调控。理论计算和实验结果表明,这种双功能的Cu-In合金界面分别继承了来自铜和铟的低锌成核过电位和高析氢过电位的优点。在Cu-In合金的协同改性下,对称电池运行寿命达到一年以上,电压滞后仅为6 mV。最重要的是,得益于可靠的协同调节效果以及易扩展的制备方式,CuIn@Zn负极成功地与高负载碘正极匹配,从而实现了稳定循环(>1700圈)的安时级(1.1 Ah)叠片软包电池,为开发实用化的锌金属电池提供了新的思路。
该工作在我院赵金保教授和杨阳副教授指导下完成,我院2022级博士研究生张明浩为论文第一作者。我院研究生孙晨曦、陈冠红、亢元红、吕泽恒、杨锦、李思洋、林鹏翔、唐溶,以及广东工业大学李成超教授和温志鹏博士参与并协助工作完成。此外,我院乔羽教授和博士生唐泳麟,以及昆明理工大学李雪教授和博士生杨文豪对本工作部分测试提供了支持。该论文得到国家自然科学基金(22379125、22109030、22021001),中央高校基本科研业务费(20720220073)、云南省重点研发计划项目(202103AA080019)、福建省对外合作项目(2022I0002)等,以及嘉庚创新实验室和固体表面物理化学国家重点实验室的支持。
论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-024-53831-z



Hot News / 相关推荐
  • 2024 - 11 - 12
    点击次数: 1
    来源:福建物质结构研究所X射线探测技术在航空航天、公共安全监测、疾病诊断、异物检测等领域发挥着不可替代的作用。闪烁体作为X射线探测核心器件,是一类可以将高能辐射(如X/γ射线、α/β粒子、中子)转化为可见光或近可见光的材料,高效闪烁体需要具有高产光率、高能量分辨率、快速响应时间、灵敏的电离检测以及出色的机械和化学稳定性。面对这一需求,中国科学院福建物构所郭国聪/郑发鲲团队在系列锰基有机金属卤素杂化...
  • 2024 - 11 - 11
    点击次数: 2
    来源:厦门大学化学化工学院近日,我院赵金保教授/杨阳副教授团队在锌金属电池负极界面设计的研究中取得新进展,相关成果以“Synergetic Bifunctional Cu-In Alloy Interface Enables Ah-Level Zn Metal Pouch Cells”为题发表在Nature communications期刊(DOI: 10.1038/s41467-024-5383...
  • 2024 - 11 - 11
    点击次数: 6
    陶瓷基复合材料由于其耐高温、高比强度以及高断裂韧性的特性被广泛用于航天航空、核能等诸多领域。陶瓷基复合材料常见制备工艺主要有化学气相沉积法(CVI)、前驱体浸渍裂解法(PIP)和金属熔渗反应法(RMI)。CVI工艺通过气相小分子热解沉积实现材料致密化,但不适用厚壁样件;PIP工艺通过前驱体反复浸渍-裂解进行致密化,往往需要重复9-16轮,且前驱体利用率低(30wt%左右);CVI和PIP两种工艺周...
  • 2024 - 11 - 08
    点击次数: 85
    来源:福建物质结构研究所近日,郑州大学在钙钛矿量子点闪烁体研究方向取得新进展。研究成果以“Designer bright and fast CsPbBr3 perovskite nanocrystal scintillators for high-speed X-ray imaging”为题在线发表于《自然·通讯》期刊上(Nature Communications, 2024, DOI:...
  • Copyright ©Copyright 2018  2020 上海市稀土协会 All Rights Reserved 沪ICP备2020034223号-1  沪公网安备 31010402010140号
    主办单位:上海市稀土协会 指导单位:上海市稀土材料开发应用办公室 承办单位:上海稀土产业促进中心 
    犀牛云提供企业云服务