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北理工《AM》:在MXene/石墨烯混合气凝胶中封装金属Zn用于可弯折锌离子电池的稳定Zn负极

发布时间:2021-10-13 10:35:13      阅读116

  1成果简介
  本文,北京理工大学陈人杰与谢曼教授等人在《Adv Mater》期刊发表名为“Encapsulation of Metallic Zn in Hybrid MXene/Graphene Aerogel as Stable Zn Anode for Foldable Zn-ion Batteries”的论文,研究通过定向冷冻工艺创建了一种柔性MXene/石墨烯骨架,基于结构中丰富的亲锌特征和微孔,锌在电沉积过程中被致密包裹在框架内部。设计了一种柔性的MGA异构气凝胶,可作为包封锌的三维宿主。
  这种新型的复合结构通过简单的电沉积实现金属Zn在三维微尺度下密堆积。复合负极在循环过程中由于电极/电解质接触面积大和原位富含ZnF2的SEI而获得平坦的沉积形貌。在10 mA cm-2的大电流密度下,MGA复合电极可以实现在低过电位(33 mV)下以99.67%的CE循环超过600次;MGA@Zn电极在对称点电池下还表现出5300圈无枝晶的反复沉积。MGA@Zn负极(60% DOD)与LMO正极和PVA@MXene水凝胶电解质组成的准固态全电池(5*4 cm2),这种柔性电池可提供110 mAh g-1初始容量,在2C下连续多次折叠后仍可具有90.3%的容量保持。总之,该工作为可折叠水系锌离子电池提出了一种新的封装思路。

  来源:材料分析与应用

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