吉林大学汤钧团队EnSM:循环8000次,容量保持率96.2%!兼具可降解和高性能锌离子电池电解质设计

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吉林大学汤钧教授和Lixin Dai开发了一种具有瞬态降解优势的环保型PVA-明胶水凝胶基盐包水电解质(HiSE),用于提高锌双离子电池(ZDIB)的电化学性能。具体来说,PVA和明胶共同限制了聚合物网络中与ZnCl2配位的水,由于水合锌离子的半径减小,从而增强了电池的反应动力学。该电池不仅能够在水中迅速降、高离子电导率、抑制枝晶生长和高工作电压,而且易于制备和扩大规模。实验研究表明,基于HiSE的ZDIB具有2.0 V的工作电压、优异的倍率性能和良好的稳定性,循环8000次后容量保持率为96.2%。本文的工作为实现可持续和高性能的储能系统铺平了道路。相关论文以“Sustainable and high-performance Zn dual-ion batteries with a hydrogel-based water-in-salt electrolyte”为题发表在Energy Storage Materials 

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图1:HiSE的制备和表征。


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图2:ZDIB电化学性能评估。


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图3:HiSE的可调性和稳定性,以及机理的表征。


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图4:基于HiSE-P15的ZDIB储能机制。


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图5:ZDIB的可降解性和可回收性。


Sustainable and high-performance Zn dual-ion batteries with a hydrogel-based water-in-salt electrolyte, Energy Storage Materials, 2022, https://doi.org/10.1016/j.ensm.2022.02.012


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参考文献: