中南大学梁叔全&方国赵团队Angew,贫水准固态电解质实现锌锰电池中的高效质子传导!

科技   2024-11-15 20:09   江苏  

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水系电解质中的难以捉摸的离子行为仍然是突破水系锌锰电池(AZMB)实用性的挑战,AZMB是安全电网规模储能系统的有前景的候选者。

针对这一问题提出的电解质策略大多忽视了质子传导的突出作用,这极大地影响了AZMB的运行稳定性。


基于此,中南大学梁叔全&方国赵团队报告了一种蒙脱石大空间夹层和强水合Pr3+添加剂的具有高效质子转移途径的贫水准固态电解质,用于水系锌锰电池(AZMB)。


质子传导在这种准固体电解质中得到了深入的理解。Pr3+添加剂不仅主导质子传导动力学,还调节可逆锰界面沉积。


因此Cu@Zn||α-MnO2电池在贫水准固态电解质中,在0.4 mA cm-2下可实现433 mAh g-1的高比容量,在0.8 mA cm-2下首次实现了高达800次循环的出色稳定性,容量保持率为92.2%。


质量负载为15.19 mg cm–2的Ah级袋式电池在初始激活后可维持100个循环,这比其对应物要好得多。

我们的工作为锌金属电池的发展提供了一条具有良好可持续性和实用性的新途径。

Effective Proton Conduction in Quasi-Solid Zinc-Manganese Batteries via Constructing Highly Connected Transfer Pathways

Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202417049

https://doi.org/10.1002/anie.202417049



文章来源:电解质前沿

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