摘要
水系锌离子电池具有成本低廉、环境友好、安全、能量密度较高等特点,有望应用于大规模电化学储能装置。然而,目前使用的商业化锌箔负极相对正极活性材料大大过量,显著降低了电池的能量密度,且存在严重的穿孔和极耳脱落等问题。使用集流体负载锌作为负极可有效提高放电深度,同时避免电极穿孔失效。但是,集流体界面易产生锌枝晶与析氢反应,严重影响电池的循环寿命。本文首先分析了锌枝晶与析氢反应的产生原因和对锌负极的影响,并从集流体材料成分选择与结构构建两方面总结了锌负极集流体的设计思路,包括选择亲锌性材料、取向选择材料与构建三维结构。设计合适的集流体可有效调控锌金属的沉积与剥离行为,推进锌负极的实用化。
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