AEM：超快、超长寿命可充锌电池，1.7万次循环容量保持99.2%！

尽管具有成本低、安全、环境友好和内在的不可燃性等优势，但水系可充锌基电池的广泛应用一直被其低库仑效率、锌基负极上臭名昭著的枝晶生长以及正极的快速容量衰减所阻碍。

加州大学Richard B. Kaner、塔比阿特莫达勒斯大学Mir F. Mousavi等首次展示了一种高性能和超长寿命的锌基超级电池。

图1. ZMG||LDHS超级电池的示意图和工作原理

具体而言，该电池由接枝在石墨烯气凝胶（GA）纳米复合材料上的混合ZnCO₃和MnCO₃（ZnCO₃MnCO₃）作为负极（阳极），硫化镍钴铁层状双氢氧化物（LDHS）作为正极（阴极）。受益于所开发的电极活性材料更好的导电性和更高的电活性，当在三电极电池配置中进行研究时，ZnCO₃ MnCO₃@GA(ZMG)纳米复合材料和LDHS电极表现出出色的比容量和优异的倍率性能，以及类似电池和电容的组合行为。

图2. 三电极电池装置中负极的电化学研究

因此，所制备的ZMG||LDHS超级电容器-电池混合装置（超级电池）显示出优异的性能，包括容量（12 A g^-1时为356 mAh g^-1_阴极）、倍率能力（300A g^-1时108 mAh g^-1_阴极）、比能量（568 Wh kg^-1_阴极）、比功率（429 kW kg^-1_阴极）、在100%的放电深度下经过17000次循环后容量保持（CR，99. 2%）和库仑效率（CE，96.4%）。突出的高能量和高功率性能归功于电极活性材料的有利结构特征和各组成元素之间的协同效应以及负极的赝电容特性，这种储能装置超过了以前报道的大多数锌基储能装置。

图3. ZMG||LDHS装置的电化学表征

Super-Fast and Super-Long-Life Rechargeable Zinc Battery. Advanced Energy Materials 2022. DOI: 10.1002/aenm.202202784

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AEM：超快、超长寿命可充锌电池，1.7万次循环容量保持99.2%！

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