南洋理工范红金/吉大杜菲AM:高硫负载和单离子选择膜用于高能耐用的解耦水系电池 2023年11月20日 上午10:17 • 头条, 干货, 顶刊 • 阅读 9 解耦电池设计有望突破传统水系电池的能量密度限制。然而,复杂的电池结构和低选择性隔膜限制了它们的能量输出和使用寿命。 在此,新加坡南洋理工大学范红金、吉林大学杜菲等人通过设计高质量负载的硫电极和单离子选择膜,实现了锌硫解耦的水系电池。在磁场的帮助下构建的垂直组装的纳米片网络使得高负载硫电极中的电子和离子易于传导,有利于提高能量输出。 对于定制的离子选择性膜,锚定在其骨架上的钠离子有效地阻止OH−或Cu2+的交叉,促进钠离子的传输并确保结构和机械稳定性。因此,Zn-S水性电池实现了3988 Wh kgs−1(按硫质量计)的可逆能量密度,在300次循环中稳定运行,能量密度为53.2 mWh cm−2。 图1. 高能解耦锌硫水系电池的设计 总之,该工作通过重新设计电池的两个重要部件,即硫正极和隔膜,实现了优异的长循环性能。高硫含量正极的磁场感应垂直排列,为厚电极(高达740 um)中的离子传输提供通道;此外,Na+配位聚合物膜通过抑制膜膨胀和路易斯酸碱相互作用而表现出高离子选择性。 因此,Zn-S 解耦电池的面能量密度为 53.2 mWh cm-2,与使用普通隔膜的数十个循环相比,其寿命延长至 300 个循环。因此,该项工作中展示的组合电极和膜工程策略为高能量和耐用性解耦电池铺平了道路。 图2. 电池性能 High-Sulfur Loading and Single Ion-Selective Membranes for High-Energy and Durable Decoupled Aqueous Batteries, Advanced Materials 2023 DOI: 10.1002/adma.202307298 原创文章,作者:科研小搬砖,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/11/20/a2deb79666/ 电池 赞 (0) 0 0 生成海报 相关推荐 青岛大学郭向欣AFM:熔盐转换获得亲锂和空气稳定的石榴石固态电解质 2022年10月21日 电池日报:8篇顶刊!孙学良、陈人杰、唐永炳、李振声、叶明新、沈剑锋、李会巧、胡望宇等最新成果 2023年10月26日 大化所李先锋/尹彦斌AEM:可在-60℃下运行的高功率水系锂离子电池-溴电池! 2023年10月11日 毕迎普/吕功煊/丑凌军Nat. Commun.: 简单N掺杂,有效提高BiVO4光阳极的OER活性和稳定性 2023年10月17日 【技能】高效撰写论文之Word中快速给批量图片插入编号 2023年11月24日 四单位联合,重磅Nature子刊! 2024年5月8日 发表回复 请登录后评论...登录后才能评论 提交