双功能铜铟合金界面层助力Ah级锌金属软包电池

日期： 2024-11-11

浏览次数: 111

来源：厦门大学化学化工学院

近日，我院赵金保教授/杨阳副教授团队在锌金属电池负极界面设计的研究中取得新进展，相关成果以“Synergetic Bifunctional Cu-In Alloy Interface Enables Ah-Level Zn Metal Pouch Cells”为题发表在Nature communications期刊（DOI: 10.1038/s41467-024-53831-z）。

可充电水系锌金属电池（AZMBs）已经成为下一代大规模电化学储能技术的备选方案之一。然而，锌负极侧严重的枝晶生长、析氢副反应（HER）以及惰性副产物积累严重阻碍了其实用化进程。此外，对于实用化的软包电池构型（>1 Ah），锌负极侧在扣式电池中可忽略的微小缺陷会因为更大的面积以及更小的外部压力被放大，导致电池快速失效。基于此，赵金保教授/杨阳副教授团队通过一种简易的化学共置换手段，在锌负极表面构筑了一层三维的Cu-In合金界面，同时实现了锌成核和析氢的协同调控。理论计算和实验结果表明，这种双功能的Cu-In合金界面分别继承了来自铜和铟的低锌成核过电位和高析氢过电位的优点。在Cu-In合金的协同改性下，对称电池运行寿命达到一年以上，电压滞后仅为6 mV。最重要的是，得益于可靠的协同调节效果以及易扩展的制备方式，CuIn@Zn负极成功地与高负载碘正极匹配，从而实现了稳定循环（>1700圈）的安时级（1.1 Ah）叠片软包电池，为开发实用化的锌金属电池提供了新的思路。

该工作在我院赵金保教授和杨阳副教授指导下完成，我院2022级博士研究生张明浩为论文第一作者。我院研究生孙晨曦、陈冠红、亢元红、吕泽恒、杨锦、李思洋、林鹏翔、唐溶，以及广东工业大学李成超教授和温志鹏博士参与并协助工作完成。此外，我院乔羽教授和博士生唐泳麟，以及昆明理工大学李雪教授和博士生杨文豪对本工作部分测试提供了支持。该论文得到国家自然科学基金（22379125、22109030、22021001），中央高校基本科研业务费（20720220073）、云南省重点研发计划项目（202103AA080019）、福建省对外合作项目（2022I0002）等，以及嘉庚创新实验室和固体表面物理化学国家重点实验室的支持。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-53831-z

上一篇：北理工张中伟教授团队《Part B》：具有原位自增密效果的陶瓷基复合材料快速制备下一篇：福建物构所锰基有机金属卤素杂化闪烁体研究取得重要进展

Hot News / 相关推荐

《上海稀土》—电子期刊2025年第3期上线

2025 - 10 - 25

点击次数: 23

讲好稀土故事，传递上海声音！《上海稀土》电子期刊2025年第3期正式上线，请点击左下方阅读原文，即可查看。还等什么，快来阅读吧！↓↓↓↓↓↓阅读原文

《上海稀土》—电子期刊2025年第3期上线

2025 - 10 - 25

点击次数: 23

协会与工业商展公司召开工作交流会议

2025 - 10 - 25

点击次数: 21

2025年10月23日，上海市稀土协会与上海工业商务展览有限公司在上海师范大学举行工作交流会议。会议总结2025年工博会稀土板块工作，剖析优劣势，探讨2026年工博会筹备工作。今年工博会在双方的互相配合和努力下取得显著成效。一是展示成果好，组织企业和机构参展，展示全产业链创新成果，提升产业形象与影响力；二是专业观众反馈热烈，以精准组织与宣传吸引大量专业人士，促成产业对接；三是活动组织有序，双方协作...

Pensana 与VAC合作在美国建立从矿山到磁体供应链

2025 - 10 - 25

点击次数: 21

来源：中国稀土网10月22日，英国Pensana公告称与德国稀土永磁体和电感元件领先制造商VAC签署了一份谅解备忘录。VAC公司通过其位于南卡罗来纳州萨姆特（Sumter）的新建eVAC磁性工厂，正为加强美国本土稀土磁体生产发挥关键作用。谅解备忘录的关键条款包括：VAC计划从隆贡若（Longonjo）项目承购混合碳酸稀土产品。初始承购协议为期五年并可延期，具体价格另行商定.该协议将支持eVAC工厂...