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使用四氢呋喃电解质添加剂降低水分活度,用于高度可逆的水性锌金属电池

更新时间:2024-09-18      点击次数:312

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Decreasing Water Activity Using the Tetrahydrofuran Electrolyte Additive for Highly Reversible Aqueous Zinc Metal Batteries[J].  2023.DOI:10.1021/acsami.2c17714.

水系锌金属电池在大规模储能方面显示出巨大的前景。然而,水分子的分解会导致严重的副反应,导致锌电池的使用寿命有限。在这里,将四氢呋喃 (THF) 添加剂引入硫酸锌 (ZnSO4) 电解质通过调节 Zn 水合层的溶剂化结构来降低水活度。THF 分子可以充当质子受体,与水分子形成氢键,从而防止水引起的不良反应。因此,在最佳的 2 M ZnSO 中4/THF(体积的 5%)电解液,可以抑制析氢反应和副产物沉淀,这大大提高了可逆镀锌/剥离的循环稳定性和库仑效率。Zn 对称电池表现出超长的工作周期,具有广泛的电流密度和容量范围。THF 添加剂还可以在 Zn||铜电池在 400 次循环中的平均值为 99.59%,在 Zn||氧化锰2满细胞。这项工作为保护水性可充电电池中的 Zn 金属电极提供了一种具有高可扩展性和低成本的有效策略。


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