新威学术论文奖荐读丨复旦大学 赵瑞正AM:揭秘高效锌负极亲锌位点的优选原则

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论文题目:Prioritizing Hetero-Metallic Interfaces via Thermodynamics Inertia and Kinetics Zincophilia Metrics for Tough Zn-based Aqueous Batteries

第一作者:赵瑞正(复旦大学)

通讯作者:晁栋梁(复旦大学)

文章亮点

水系锌金属电池(AZMBs)由于锌(Zn)金属优异的安全性、环境友好性、高丰度、高理论比容量和低氧化还原电位,成为了下一代储能的有力候选者。然而,金属锌负极在水溶液中仍存在热力学稳定性差、电化学动力学差等问题,阻碍了其进一步实际应用。为了解决这些问题,研究学者致力于开发各种亲锌表面改性策略,用于促进稳定可逆的锌沉积/剥离行为。但截至目前为止,仍缺少对于热力学惰性和动力学亲锌性的优选标准的系统及基本理解。

基于此,复旦大学的晁栋梁团队等人首次揭秘了高效锌负极亲锌位点的优选原则,建立了异质金属位点筛选标准,并通过各种异质金属和合成溶剂优选了异质金属界面。通过系统地研究发现,Bi@Zn界面拥有优异的性能,从热力学角度,Bi@Zn界面可以有效抑制副反应(抗催化腐蚀钝化等)的发生,提升热力学稳定性;从动力学角度,电化学循环过程中亲锌位点Bi和原位形成的Zn-Bi合金固溶体界面在空间上限制了Zn的均匀生长,有效促进了Zn的沉积动力学。经测试,具有热力学惰性和动力学亲锌性的Bi@Zn界面在10 mA cm−2下展示了55 mV的低过电位和4700次的稳定循环寿命,该工作发表在国际顶级期刊Advanced Materials上,赵瑞正为本文的第一作者。

产品引用

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新威常用型号参考:

CT-4008Tn-5V10mA-164

CT-4008Tn-5V20mA-164

CT-4008Tn-5V50mA-164

CT-4008Q-5V100mA-124

CT-4008Tn-5V6A-S1

CT-4008Tn-5V12A-S1

MIHW-200-160CH-B

原文信息

R. Zhao, X. Dong, P. Liang, H. Li, T. Zhang, W. Zhou, B. Wang, Z. Yang, X. Wang, L. Wang, Z. Sun, F. Bu, Z. Zhao, W. Li, D. Zhao, D. Chao, Prioritizing Hetero-Metallic Interfaces via Thermodynamics Inertia and Kinetics Zincophilia Metrics for Tough Zn-Based Aqueous Batteries. Adv. Mater. 2023, 35, 2209288.

https://doi.org/10.1002/adma.202209288

版权说明

本文版权归原文作者所有,文中所涉及的论文翻译部分,为译者基于个人理解之上的转述与表达,论文详情及具体研究成果请参考英文原文。恭喜该篇论文获得“第四届新威学术论文先进奖”,同时感谢原文作者对新威学术论文奖的支持。

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