據(jù)中科大網(wǎng)站消息，化學(xué)與材料學(xué)院陳偉教授研究組設(shè)計(jì)了一種穩(wěn)定的金屬/金屬—鋅合金異質(zhì)阻擋層，實(shí)現(xiàn)了表面容量大的無(wú)鋅枝晶的穩(wěn)定沉積和溶解反應(yīng)，鋅溴電池能量密度高達(dá)274Wh/kg此外，大容量鋅溴電池表現(xiàn)出優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性，電池模塊和光伏板的集成顯示了其對(duì)可再生能源的儲(chǔ)存能力相關(guān)研究論文已發(fā)表在國(guó)際期刊《自然·通訊》上

水基鋅電池具有成本低，壽命長(zhǎng)，安全性高等特點(diǎn)，是下一代大規(guī)模儲(chǔ)能電池技術(shù)的最強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)者但鋅電池面臨一系列問(wèn)題，嚴(yán)重影響其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程:鋅陽(yáng)極存在枝晶生長(zhǎng)，析氫等不可控副反應(yīng)，限制了電池的循環(huán)壽命，鋅電池的高正負(fù)比和低表面容量降低了電池的能量密度Ah級(jí)大容量電池性能及其在儲(chǔ)能系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

根據(jù)消息顯示，本文設(shè)計(jì)了二維Sb/Sb—Zn合金異質(zhì)阻擋層，以穩(wěn)定大表面容量中鋅的沉積/溶解Sb/Sb2Zn3異質(zhì)結(jié)界面在鋅沉積過(guò)程中表現(xiàn)出對(duì)鋅原子的強(qiáng)吸附和均勻的電場(chǎng)分布，從而在200 mAh/cm2的超高表面容量下實(shí)現(xiàn)了無(wú)枝晶鋅沉積/溶解此外，通過(guò)異質(zhì)結(jié)構(gòu)界面修飾的無(wú)鋅負(fù)極與溴正極結(jié)合，組裝成無(wú)負(fù)極的鋅溴電池，表現(xiàn)出274 Wh/kg的理論能量密度和62Wh/kg的實(shí)際能量密度容量為500 mAh的大容量鋅溴電池表現(xiàn)出超過(guò)400次穩(wěn)定循環(huán)進(jìn)一步放大到1.5Ah的電池在不同串并聯(lián)形式下顯示出優(yōu)異的放電電壓和效率此外，能量為9 Wh 的鋅溴電池模塊與光伏板的集成展示了其實(shí)際的可再生能源存儲(chǔ)能力

據(jù)介紹，通過(guò)設(shè)計(jì)金屬/金屬—鋅合金異質(zhì)結(jié)界面，獲得了性能優(yōu)異的無(wú)負(fù)極鋅溴電池，這將為鋅電池在大規(guī)模儲(chǔ)能方面的應(yīng)用開(kāi)辟新的途徑。

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