中山大學朱昌寶團隊在水系鋅離子電池電解液添加劑開發研究獲進展

2020-09-23 小材科研

水系鋅離子電池作為綠色可持續發展的儲能設備，在比容量、天然豐度、環境友好等方面極具優勢，被視為當前最有前景的低成本、高安全的儲能系統，近年來受到了廣泛的關注。與鋰金屬負極類似，鋅枝晶的形成和生長可能會導致循環壽命短、庫倫效率低、電池內部短路等嚴重問題，嚴重限制了鋅金屬負極的實際應用。

近日，中山大學材料科學與工程學院朱昌寶教授團隊提出了一種具有疏鋅排斥作用的電解液添加劑（四丁基硫酸銨， TBA2SO4）策略，在極低的添加量（0.029 g/L）下可有效抑制鋅負極表面的尖端效應，從而促進鋅離子的均勻沉積。原位光學顯微鏡、密度泛函理論（DFT）、和電化學測試表明在鋅離子電沉積過程中，適當濃度的TBA2SO4添加劑在電極製備和電池循環過程中均可以促進鋅的均勻成核和沉積，提高鋅負極的循環穩定性和壽命。

相關的研究成果以「Cationic Surfactant-Type Electrolyte Additive Enables Three-Dimensional Dendrite-Free Zinc Anode for Stable Zinc-Ion Batteries」為題發表在國際頂級期刊ACS Energy Letters （影響因子：19.003）上。中山大學材料科學與工程學院為文章第一單位，文章的第一作者是阿如罕博士，本科生羅蕭同學也參與了該研究工作，為文章的第二作者，朱昌寶教授為該論文的唯一通訊作者。此項工作得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中山大學高校基本科研業務費、廣東省珠江人才計劃等項目的大力支持。

來源：中山大學

論文連結：

https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsenergylett.0c01792

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