【导读】
锌金属负极稳定性差是水系锌离子电池实际应用的主要瓶颈。
首都师范大学化学系宋卫星副教授和新加坡南洋理工大学范红金教授等研究了一系列具有不同通道尺寸的分子筛作为电解质宿主,以调节锌负极表面Zn2+的离子环境,实现无隔膜电池。
在ZSM-5分子筛的基础上,作者构建了一种固液混合电解质膜,以均匀锌离子的传输,促进无枝晶的锌沉积。另外,还可以通过定制溶剂化鞘和抑制电解质中水分子的活性来抑制副反应。与使用玻璃纤维隔膜的电池相比,V2O5||ZSM-5||Zn 全电池表现出显着增强的性能。具体来说,它表现出 300 mAh g-1的高比容量,在 1 A g-1下,1000 次循环后容量保持率为 98.67%,3000 次循环后容量保持率为 82.67%。事实证明,通道尺寸为 5-7 Å 的沸石(ZSM-5、H-β 和 Bate)具有最佳的循环稳定性。鉴于 ZSM 的低成本和可回收性及其强大的功能,这项工作可能会进一步降低成本并促进 AZIBs 的工业应用。
文献链接:Zhu, J., Bie, Z., Cai, X., Jiao, Z., Wang, Z., Tao, J., Song, W. and Fan, H.J. (2022), Molecular sieve electrolyte membrane enables separator-free zinc batteries with ultralong cycle life. Adv. Mater.. Accepted Author Manuscript 2207209. https://doi.org/10.1002/adma.202207209