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我校材化学院王疆瑛教授团队在水系锌离子电池关键功能材料方面取得重要进展

作者: 时间:2023-06-07 点击数:

近日,材化学院王疆瑛教授&宗泉博士在水系锌离子电池正负极材料方面取得重要进展,相关成果以“Sodium-Ion Substituted Water Molecule in Layered Vanadyl Phosphate Enhancing Electrochemical Kinetics and Stability of Zinc Ion Storage”为题发表在国际权威期刊SmallIF=15.153SCI一区top)。文章的第一作者为材化学院21级硕士研究生吴元哲,通讯作者为宗泉博士,第一通讯单位为中国计量大学。以“Dendrite-Free and Highly Stable Zn Metal Anode with BaTiO3/P(VDF-TrFE) Coating”为题发表在国际权威期刊ACS Energy LettersIF=23.991SCI一区top)。文章的第一兼通讯作者为宗泉博士,第一通讯单位为中国计量大学。

  水系可充锌电池具有高安全、低成本、无毒环保等优点,在大规模储中具有重要的应用前景。然而,正极材料缓慢的反应动力学和不稳定的结构,锌负极在水系电解液中存在枝晶生长、析氢和化学腐蚀等副反应,严重限制了水系可充锌电池的实际应用。正极材料的结构工程可以提升荷质传输速率,稳定本征结构,而界面工程是提高锌负极化学稳定性、抑制锌枝晶的有效途径之一。

该研究将钠离子被预嵌入磷酸氧钒层间,取代部分层间水。钠离子预嵌提高了NaVOP的疏水性,抑制活性物质在水系电解液中的溶解。

原文链接:https://doi.org/10.1002/smll.202303227

该研究在锌金属表面构筑了高介电、超疏水有机-无机复合薄膜。有机-无机复合薄膜与锌金属表面之间具有良好的结合力,疏水表面有效阻隔了水分子与锌金属之间的接触,高介电特性可以调控电场分布和离子浓度,从而实现无枝晶、高稳定锌负极。

原文链接:https://doi.org/10.1021/acsenergylett.3c01017



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