我校教师在能源学术期刊《Advanced Energy Materials》上发表综述文章
作者:王亚军 时间:2024-06-06 点击数:
近日,我校材料与化学学院马廷丽教授团队与广东工业大学林展教授合作在国际知名能源学术期刊《Advanced Energy Materials》(IF 27.8,中科院1区)上发表了题为"The Burgeoning Zinc Powder Anode for Aqueous Zinc Metal Batteries: from Electrode Preparation to Performance Enhancement"的综述文章。第一作者为我校材料与化学学院青年教师严立京博士。
水系锌基电池安全性高,成本低,在大规模储能领域中具有重要的研究意义和应用价值。然而,锌负极存在不均匀沉积,副反应和锌利用率低等问题,限制了水系锌基电池的商业化应用。相较于锌箔负极,锌粉负极具有以下优势:(1)可以灵活调控锌利用率,提高电池能量密度;(2)比表面积大,可以降低局域电流密度,提高锌沉积性能;(3)依托于碱性锌锰电池产业,锌粉已实现大规模生产;(4)适合制备柔性电池,扩大应用场景。目前,锌粉负极的研究处于起步阶段,仍有一些科学与技术问题亟待解决。锌粉负极与锌箔负极最大的区别是需要电极制备过程,这直接决定了电极的电化学性能。因此,本文主要阐述了电极制备与电化学性能之间的关系,归纳了理想的锌粉负极标准,分析了锌粉负极面临的三方面挑战(电极制备,水诱导的副反应和不均匀沉积)和对应策略,并从电极成分(锌粉,粘结剂,集流体,导电剂)和电解液两方面详细总结了目前的研究进展和现状(如图所示),最后从锌粉电极沉积/剥离行为的研究,利用协同效应构建高性能锌粉负极以及学术研究中需注意的关键参数与测试方法这三方面对锌粉负极进行了展望,以期引起研究者对锌粉负极的关注,最终促进水系锌基电池的发展。
论文链接:https://doi.org/10.1002/aenm.202401328
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![水系锌离子电池锌粉负极面临的挑战及解决策略](/__local/4/C3/E5/5F451882BF6A8915C171ECC3C68_31A543EB_1D51EE.png?e=.png)