水系鋅離子電池因其成本低、安全性高而顯示出巨大的應用前景,但嚴重的枝晶生長問題限制了其使用壽命。
在此,深圳理工大學Cuiping Han,中國科學院深圳先進技術研究院Jun Zhou通過一種可大規模生產的熱壓策略開發了一種抗枝晶熱壓隔膜夾層,通過將金屬有機骨架 (MOF) 前體鋪展在無紡布基質上,然后進行簡單的熱壓工藝。
文章要點
1)MOF 晶體在纖維表面的原位改性具有豐富的含氮功能團和高比表面積 (190.8 m2 g?1 ),對 Zn2+ 有很強的吸引力。這些特征有助于分階段沉積行為,以促進高濃度下的均勻成核和低濃度下的二維晶粒生長。
2)因此,具有熱壓隔膜夾層的 Zn | |Zn 對稱電池在 2 mA cm?2 、2 mAh cm?2 下表現出 3000 小時的循環壽命。此外,Zn | |采用熱壓隔膜夾層的I2軟包電池在25 °C下實現840次循環壽命,容量保持率為90.9%,最終放電容量為110.6 mAh。
參考文獻
Wang, D., Hu, S., Li, T. et al. Anti-dendrite separator interlayer enabling staged zinc deposition for enhanced cycling stability of aqueous zinc batteries. Nat Commun 16, 259 (2025).
DOI:10.1038/s41467-024-55153-6
https://doi.org/10.1038/s41467-024-55153-6