中华人民共和国卫生部Chen, Zhizhao刚发表最新成果：高生物安全性锌离子电池异核生长稳定锌阳极
论论资讯 ｜ 2023-10-27 ｜
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Nano-Micro Letters
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Hetero Nucleus Growth Stabilizing Zinc Anode for High-Biosecurity Zinc-Ion Batteries
Li Jingjing; Liu Zhexuan; Han Shaohua; Zhou Peng; Lu Bingan; Zhou Jianda; Zeng Zhiyuan; Chen Zhizhao; Zhou Jiang
Published：2023-10-26
DOI：10.1007/s40820-023-01206-2
研究背景
在现代生活和医疗领域中，可穿戴和植入式设备被广泛使用，因此对电池生物相容性、高安全性、低成本和优异的电化学性能提出了更高的要求。然而，当前的锌离子电池仍然存在着一些问题，例如锌枝晶生长和氢气发生等，这些问题限制了电池的应用范围。
研究内容
本研究通过对新西兰兔进行电池植入测试和泄漏场景模拟，证明了硫酸锌电解质具有更高的生物安全性，并成为生物相容性锌离子电池的理想锌盐之一。此外，为了减轻微酸性电解质中恶名昭彰的锌枝晶生长和氢气发生问题，研究引入了Sn异质核，以稳定锌阳极。这不仅有助于平面锌沉积，还有助于提高氢气发生过电位。最终，研究获得了对称电池1500小时的长寿命、0.5 A g<sup>-1</sup>条件下Zn-MnO<sub>2</sub>电池150 mAh g<sup>-1</sup>的比容量以及5 A g<sup>-1</sup>条件下Zn-NH<sub>4</sub>V<sub>4</sub>O<sub>10</sub>电池212 mAh g<sup>-1</sup>的比容量。
研究意义
本研究的创新点在于通过引入Sn异质核来稳定锌阳极，从而提高锌离子电池的生物安全性和运行稳定性。这项研究为锌离子电池的生物安全性提供了独特的视角和思路，也为锌离子电池的应用提供了新的可能性。
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