一种复配型电解液添加剂对锌离子电池性能的影响

作者:黄美红; 潘梦鹞; 王锋; 甘俊旗; 黄维
来源:科技与创新, 2023, (12): 76-78.
DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2023.12.022

摘要

水系锌离子电池由于它独特的优点,如较高的理论容量(820 m Ah/g)、低氧化还原电位和锌金属阳极的高电位,引起了研究人员的广泛关注。然而,轻度酸性环境中的锌枝晶生长、腐蚀及氢的释放,导致库仑效率低,电池循环性能差。针对电池在循环过程中存在副反应和枝晶生长的问题,将一种复配型添加剂加入电解液中,探究它对锌离子电池性能的影响。由于各种成分添加剂的协同作用,锌负极表面具有良好的平整性和结晶细致性。含有添加剂的Zn//Zn对称电池可在2 000 h内提供良好的循环稳定性,且过电位较低;随着电流密度的增大,电压并没有出现大的波动,即使在10 m A/cm2的大电流密度下,电解液仍然显示出相对较小的电压滞后;在1.0 A/g的电流密度下,添加剂能够有效提高电池的放电比容量和库仑效率;全电池在各种倍率下稳定性良好,并且即使在5.0 A/g的大电流密度下,仍然具有125 m Ah/g的比容量。提出的复配型添加剂方法具有很多优点,为锌电池和其他金属电池电解液的制备提供了一条新的途径。