1708
2019-10-24
??中科院上海硅酸鹽研究所研究員劉宇、副研究員遲曉偉團(tuán)隊(duì)研究出一種具有高穩(wěn)定性、柔性的自支撐明膠電解質(zhì)隔膜。這種電解質(zhì)具備獨(dú)特的熱可逆性和優(yōu)異的無(wú)機(jī)鹽兼容性。該研究成果近日作為封面文章發(fā)表于《材料化學(xué)學(xué)報(bào)》。
金屬鋅資源豐富、比能量高，作為負(fù)極在鋅錳、鋅鎳、鋅銀和鋅空氣等電池中具有較為顯著的推廣優(yōu)勢(shì)。但金屬鋅在傳統(tǒng)的水系電解液中，存在嚴(yán)重的腐蝕和枝晶問(wèn)題，極大限制了鋅基電池的電化學(xué)性能和循環(huán)穩(wěn)定性能。
為有效改善鋅負(fù)極的穩(wěn)定性，研究人員通過(guò)構(gòu)筑穩(wěn)定的電極—電解質(zhì)界面，鋅負(fù)極的腐蝕程度顯著降低，對(duì)稱電池循環(huán)穩(wěn)定性得到提高且沒(méi)有明顯的枝晶形成。獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使電池具備柔性和抵抗外力刺激的穩(wěn)定性。同時(shí)，基于明膠獨(dú)特的無(wú)機(jī)鹽增強(qiáng)效應(yīng)，在高濃度電解液中處理后的明膠電解質(zhì)脫水，分子鏈間形成強(qiáng)疏水相互作用，電解質(zhì)的熱穩(wěn)定性和機(jī)械性能明顯增強(qiáng)，獲得了目前所報(bào)道的機(jī)械性能最好的水系鋅基電池自支撐固態(tài)電解質(zhì)隔膜。優(yōu)異的機(jī)械性能也提高了電池安全性，拓展了其在柔性電池領(lǐng)域的應(yīng)用。
研究人員還設(shè)計(jì)了一種新的固水型電解質(zhì)體系，該體系中的氣相納米二氧化硅通過(guò)表面活性基團(tuán)絡(luò)合水分子，抑制了水對(duì)鋅負(fù)極的腐蝕；并且作為無(wú)機(jī)填料，增強(qiáng)隔膜的耐枝晶刺穿能力。非離子型表面活性劑（FMEE）的添加降低了Zn2+沉積活化能，與二氧化硅協(xié)同作用顯著抑制Zn枝晶生長(zhǎng)，同時(shí)提升庫(kù)倫效率。該成果發(fā)表于《電化學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)報(bào)》。團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步開(kāi)發(fā)了與成果匹配的高活性正極材料，在10C的倍率條件下取得長(zhǎng)達(dá)1萬(wàn)圈的循環(huán)穩(wěn)定性。（記者黃辛）
版權(quán)與免責(zé)聲明：
（1） 凡本網(wǎng)注明"來(lái)源：顆粒在線"的所有作品，版權(quán)均屬于顆粒在線，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已獲本網(wǎng)授權(quán)的作品，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明"來(lái)源：顆粒在線"。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究相關(guān)法律責(zé)任。
（2）本網(wǎng)凡注明"來(lái)源：xxx（非顆粒在線）"的作品，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，且不承擔(dān)此類(lèi)作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)下載使用，必須保留本網(wǎng)注明的"稿件來(lái)源"，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
（3）如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問(wèn)題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
