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无枝晶锌离子混合超级电容器锌金属表面的原位调控
Journal of Colloid and Interface Science ( IF 9.4 ) Pub Date : 2022-01-12 , DOI: 10.1016/j.jcis.2022.01.072
Yujia Long 1 , Xiaomin Huang 1 , Yuanxia Li 1 , Mei Yi 1 , Jiaqi Hou 1 , Xinyi Zhou 1 , Qiang Hu 2 , Qiaoji Zheng 1 , Dunmin Lin 1
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更新日期:2022-01-26
Journal of Colloid and Interface Science ( IF 9.4 ) Pub Date : 2022-01-12 , DOI: 10.1016/j.jcis.2022.01.072
Yujia Long 1 , Xiaomin Huang 1 , Yuanxia Li 1 , Mei Yi 1 , Jiaqi Hou 1 , Xinyi Zhou 1 , Qiang Hu 2 , Qiaoji Zheng 1 , Dunmin Lin 1
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水系锌离子混合超级电容器 (ZHSC) 结合了超级电容器的高功率密度和电池的高能量密度。然而,枝晶的生长和自发的 Zn 腐蚀损害了 ZHSCs 的使用寿命,进一步严重限制了其在储能领域的大规模应用。在此,我们研究了 Zn 金属在 ZnSO 4溶液中的腐蚀机理,并报告了一种用原位生长的沸石咪唑骨架 8 (ZIF-8) 层改性 Zn 负极的方法。所获得的疏水性ZIF-8层不仅可以抑制Zn腐蚀并诱导Zn表面发生Zn电镀/剥离,而且可以促进Zn在充放电过程中的均匀沉积。结果,制备的无枝晶 Zn 电极显示出低极化(在 10 mA cm 时为 89.0 mV-2 )和高循环稳定性(在 10 mA cm -2下超过 800 小时),并且开发的 ZHSC 在 5 A g -1下 13,000 次循环后保持 96% 的高容量保持率。再者,由ZHSC与单晶硅板组装太阳能供电系统,证明该装置的实用性,可成功点亮LED。本研究提供了一种简单且廉价的策略来控制从枝晶到非枝晶结构的 Zn 电沉积行为,这为开发具有温和电解质的实用 ZHSC 开辟了道路。

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