唯一通讯单位！吉林大学发表Advanced Materials（IF=29！）
论论资讯 ｜ 2024-04-25 ｜
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Lamellar Nanoporous Metal/Intermetallic Compound Heterostructure Regulating Dendrite-Free Zinc Electrodeposition for Wide-Temperature Aqueous Zinc-Ion Battery
Meng H.; Ran Q.; Dai T.-Y.; Jia J.-H.; Liu J.; Shi H.; Han G.-F.; Wang T.-H.; Wen Z.; Lang X.-Y.; Jiang Q.
Published：2024-01-01
DOI：10.1002/adma.202403803
研究突破！新型纳米多孔金属/金属间化合物异质结构，为广温区水系锌离子电池提供无枝晶沉积
研究背景
随着社会发展，对能源存储技术的需求日益增长。然而，目前广泛应用的锂电池存在安全隐患和成本问题。为解决这一难题，学者们一直在寻找更安全、更经济的替代方案。然而，目前在广温环境下实际应用的水系锌离子电池却面临着不规则的锌沉积和金属阳极上的寄生副反应问题，导致电池再充电性能差、库仑效率低和寿命短的挑战。
研究内容
最新研究发现，一种新型的纳米多孔Cu/Al<sub>2</sub>Cu异质结构电极材料，能够有效调控水系锌离子电池中高效、无枝晶的锌沉积和溶解过程，尤其适用于广温区环境。在这种独特的电极中，Cu/Al<sub>2</sub>Cu异质结构的连接部既有利于快速电子传输，又作为高度亲锌的区域，通过局部电偶对促进锌的成核和沉积，而交错的层状通道则作为质量传输途径。因此，在广温范围内（25至-30°C），在乙二醇二甲醚和三氟甲磺酸锌的水系混合电解质中，这种电极表现出优异的锌镀/溶解行为，具有极低的电压极化和超长的寿命（超过4000小时）。其卓越的电化学性能使得以纳米多孔Cu/Al<sub>2</sub>Cu和Zn<sub>x</sub>V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>/C为正负极材料的锌离子电池充放电循环5000次以上，保持高容量和优异稳定性。
研究意义
这一研究成果为水系锌离子电池技术的发展带来了新的突破，为实现更安全、更高效的电池应用提供了新思路。通过引入纳米多孔金属/金属间化合物异质结构电极材料，成功解决了锌沉积和溶解过程中出现的问题，为电池的长寿命和高性能打下了坚实基础。这一研究成果有望推动水系锌离子电池技术的进一步发展，为未来能源存储领域带来新的希望。
希望这篇文章能让你更好地了解这一前沿研究成果，对未来的科技发展充满期待！
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