近日,南京邮电大学材料科学与工程学院、有机电子与信息显示国家重点实验室马延文教授、赵进教授团队在水系锌电池领域取得新进展。相关成果以“Grain Boundary Filling Empowers (002)-Textured Zn Metal Anodes with Superior Stability”为题发表在国际学术期刊Advanced Materials(《先进材料》)上。马延文教授、赵进教授和南京大学王学斌教授为共同通讯作者,博士生陈子博与王翌州为论文共同第一作者。
水系锌电池由于极高的安全性、低成本、环保、工艺简单等优点而得到了广泛的研究和关注,有望成为电网级大规模储能的领先技术。但锌负极仍然面临着枝晶生长、析氢和腐蚀的问题,限制了水系锌电池的实际应用。为解决上述问题,将锌负极设计成以(002)晶面为主导织构的晶面调控策略被认为是最有效的方法之一。尽管在锌的织构调节方面已经取得了很大进展,但金属晶界的不利影响却往往被忽视。因为在(002)织构锌中存在着大量晶粒,从金属腐蚀的角度来看,晶间区域的反应活性要高于在晶内区域。因此,这些高活性的晶间区域会产生不必要的优先锌沉积和副反应(腐蚀、析氢),严重阻碍(002)织构锌负极的稳定运行。
晶间修饰策略构筑无副反应的单一(002)织构锌负极
撰稿 | 赵进
编辑 | 刘欣茹 刘颖
审核 | 高志华 凌海峰