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MS杨站长 2024-08-28 13:16:54

第一作者:苗成林

通讯作者:徐吉静

通讯单位:吉林大学

徐吉静,吉林大学化学学院教授,博士生导师。曾获国家级青年人才(2020年),科睿唯安“全球高被引学者”(2019年),吉林省拔尖创新人才(2019年),吉林省青年科技奖(2018年)和吉林大学学术带头人(2018年)等奖项或荣誉。研究方向:先进储能材料与器件:1. 固态锂电池;2. 固态金属空气电池;3. 锂硫(氧、二氧化碳、氮气)电池。

论文速览

不可控的界面副反应,如析氢反应(HER)和枝晶生长,严重阻碍了水系电解液中锌离子电池(ZIBs)的实际应用。固态ZIBs通过采用高质量的固态电解质(SSEs)是有效的策略。

本文通过将深共晶电解质(DEE)限制在金属-有机框架(PCN-222)的纳米通道中,获得了具有内部Zn2+传输通道的稳定DEE@PCN-222 SSE。由DEE和PCN-222组成的独特的离子传输网络在DEE@PCN222内部实现了高效的Zn2+传导,有助于在室温下实现高离子导电性3.13 × 10-4 S cm-1,低活化能0.12 eV,以及高Zn2+传输数0.74。

此外,实验和理论研究证明,具有独特通道结构的DEE@PCN-222可以均匀调节Zn2+分布,有效减轻副反应。通过SSE可以实现2476小时的高度可逆的Zn沉积/剥离性能。固态ZIBs显示出306 mAh g-1的比容量,并显示出517次循环的循环稳定性。这种独特的设计理念为实现高安全性和高性能ZIBs提供了新的视角。

图文导读

图1:DEE@PCN-222的制备和表征过程。

图2:对Zn2+传导的实验和理论研究。

图3:Zn||MnO2全电池的电化学性能。

注:以上为论文中部分图表。

文献信息

标题:Spatially Confined Engineering Toward Deep Eutectic Electrolyte in Metal-Organic Framework Enabling Solid-State Zinc-Ion Batteries

期刊:Angewandte Chemie International Edition

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MS杨站长

简介:德国马普所科研民工,13年材料理论计算模拟经验!