【导读】
锌电池被认为是未来电源的潜在候选者,但存在锌负极上的枝晶/副产物严重的问题、Zn2+ 转移/扩散缓慢和能量密度差等问题。
暨南大学麦文杰教授课题组和香港城市大学支春义教授课题组合作发表研究性成果。受主客体相互作用化学的启发,作者将阴离子捕集剂 β-环糊精 (β-CD) 引入 Zn(ClO4)2 电解质中,以诱导主要的 Zn(002) 沉积并改善 Zn2+ 的迁移行为。
实验结果显示阴离子 ClO4- 被困在 β-CD 的空腔内,削弱了 Zn2+ 迁移的屏障,并显着提高了 Zn2+ 迁移数至 0.878。同时,β-CD@ClO4-配合物显示出Zn(002)优先生长的功能,阻止了枝晶生长的接近。
上述组合功能可显着提高长期稳定性和电池容量,与 Zn||Zn 对称电池相比,其寿命延长 10 倍,而 Zn-MnO2 全电池(在 0.1 A g-1 时)容量增加 57% 证明了这一点与纯Zn(ClO4)2电解液相同。
文献链接:Qiu, M., Sun, P., Wang, Y., Ma, L., Zhi, C. and Mai, W. (2022), Anion-trap Engineering toward Remarkable Crystallographic Reorientation and Efficient Cation Migration of Zn Ion Batteries. Angew. Chem. Int. Ed.. Accepted Author Manuscript. https://doi.org/10.1002/anie.202210979
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