陳忠偉院士團隊,最新Angew! 2024年6月19日 上午8:58 ? 頂刊 ? 閱讀 13 論文作者信息 第一作者:Mi Xu 通訊作者:陳忠偉,竇浩楨? 通訊單位:中國科學院大連化學物理研究所 陳忠偉,男,1975年生于浙江省。研究員、博士生導師,加拿大皇家科學院院士、加拿大工程院院士,國際電化學能源科學院(IAOEES)副主席。現任能源催化轉化全國重點實驗室主任、中國科學院大連化學物理研究所動力電池與系統研究部部長。 論文速覽 柔性鋅空氣電池是下一代智能可穿戴電子產品的主要電源。然而,由于缺乏可靠的固態電解質(SSEs),柔性鋅空氣電池存在高腐蝕性的安全風險和有限的壽命。 本論文提出了一種新型的單陰離子傳導固態電解質(SSE),用于提高柔性鋅空氣電池的性能。 該SSE通過將高效無定形雙陽離子離子體嵌入到由功能性碳納米管和聚丙烯酰胺聚合物構成的混合基質中制備而成。所制備的SSE具有雙重滲透的離子體-聚合物網絡和層級離子通道,這些特性使其具備了1200%的高拉伸性、良好的水分吸收和保持能力,以及高達245 mS·cm-1的超離子導電性,并且對鋅陽極的可逆性表現出良好的支持。 引人注目的是,使用這種SSE的柔性固態鋅空氣電池展現出高達764 mAh·g-1的高比容量和152 mW·cm-2的峰值功率密度,并且能夠在1050個循環(350小時)內保持卓越的循環穩定性。這項工作為OH-導體提供了新的范例,并擴展了OH-導體的定義和范圍。 圖文導讀 圖1:仿生植物根系和血液循環系統中的層級運輸高速公路,并將其應用于SSEs的層級離子通道設計。 圖2:碳納米管(CNTs)和功能化碳納米管(FCNTs)的形態特征,以及SSEs的微觀結構。 圖3:SSEs的晶體結構和化學組成進行了表征。 圖4:SSEs的機械性能,鋅陽極在不同電解質中的循環穩定性。 圖5:OH-和水分子在離子通道中的組裝和擴散過程。 圖6:使用SSEs組裝的柔性固態鋅空氣電池的電化學性能。 總結展望 本研究成功開發了一種新型的單陰離子傳導固態電解質,該電解質通過創新的層級離子通道設計,顯著提高了柔性鋅空氣電池的性能。 SSEs的高離子導電性、良好的機械柔韌性和優異的電化學穩定性,為下一代智能可穿戴電子設備的電源提供了有力支持。此外,本研究還為OH-導體的設計和應用提供了新的視角,有望推動固態電池技術的發展。 文獻信息 標題:Single-Anion Conductive Solid-State Electrolytes with Hierarchical Ionic Highways for Flexible Zinc-Air Battery 期刊:Angewandte Chemie International Edition DOI:10.1002/anie.202407380 原創文章,作者:計算搬磚工程師,如若轉載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2024/06/19/6810d25cc2/ 贊 (0) 0 生成海報 相關推薦 新加坡國立大學AM:磷烯納米帶的簡易制備及其在鋰電池中的應用 2023年11月2日 Sargent/俞書宏/高敏銳Nature子刊:近紅外活性晶格匹配形態異質結構提高光電化學效率 2023年10月14日 五所高校同發Nature,國內學者再爆發! 2024年2月22日 只需幾毫秒!這項黑科技,登上Nat. Nanotechnol.! 2024年1月4日 ?Angew:高熵鋰硫銀鍺礦固態電解質助力穩定全固態電池 2023年11月18日 2021中科大第二篇Science,與第一篇僅隔一周! 2023年10月17日