沸石分子篩膜可降低長壽命充電鋅電池水分活度延長使用次數(shù)

水性電解質(zhì)在電池安全運(yùn)行、綠色經(jīng)濟(jì)和先進(jìn)電池技術(shù)的低生產(chǎn)成本方面具有主要優(yōu)勢。然而，水性電解質(zhì)中的強(qiáng)水分活度會(huì)引發(fā)析氫反應(yīng)和電極上的寄生鈍化，從而導(dǎo)致電解質(zhì)/電極界面中的離子不良傳輸。最近日本的國家先進(jìn)工業(yè)科學(xué)技術(shù)研究所和筑波大學(xué)的研究人員提出了沸石分子篩改性（沸石改性）水性電解質(zhì)以降低水活度及其副反應(yīng)。拉曼光譜揭示了一種高度侵蝕性的溶劑化構(gòu)型，并顯著抑制了對單個(gè)水分子的水活度。模擬和電化學(xué)行為證明沸石改性的鋅負(fù)極電解液析氫更少，抗腐蝕性能更好。因此，鋅 (Zn) 陽極涉及較少的副反應(yīng)，并發(fā)展成緊湊的沉積形態(tài)，鋅陽極積累了淺層副產(chǎn)物。

此外，沸石改性電解質(zhì)有利于對稱 Zn||Zn 電池在 0.8 mA cm^-2 下的循環(huán)壽命達(dá)到 4765 小時(shí)，鋅-VO₂紐扣電池達(dá)到 3000 次循環(huán)，軟包電池達(dá)到 100 次循環(huán)。沸石分子篩成熟的生產(chǎn)工藝和低成本將極大地有利于未來在工程方面的放大應(yīng)用。

DOI      10.1002/adma.202102415    

期刊：Advanced Materials

作者：Huijun Yang; Yu Qiao; Zhi Chang; Han Deng; Xingyu Zhu; et al

出版日期：2021