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摘要
水系锌离子电池具有高安全性、大容量、低成本、环境友好等优点,在大型储能系统中显示出巨大的潜力.然而,金属锌负极上枝晶的生长、析氢腐蚀、钝化等问题严重阻碍了锌离子电池的应用.在锌负极表面构筑一层界面层被证明是一种简单有效的方法.目前已经报道的无机界面涂层材料如纳米Ca CO3、无定形Ti O2等,主要通过物理作用机械阻隔枝晶,但这些材料本身不具有锌离子的导电性,无法化学调控锌离子的传输.本文采用ZnxV2O5·n H2O(Zn VO)作为界面改性材料,将锌离子电池常用的正极材料层状钒氧化物应用于锌负极的界面保护,通过V2O5·n H2O与金属锌之间的自发短路反应,在锌负极表面上原位构建了Zn VO材料的锌离子导电界面层.与无修饰的锌负极相比, Zn VO涂覆后的锌负极,在减少电解液与锌负极直接接触的同时引导锌离子的传输,表现出更好的电化学性能.其中,锌对称电池的循环寿命提高了10倍以上.
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