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S掺杂ZnO薄膜的原位生长使无枝晶锌负极成为高性能水系锌离子电池
Journal of Alloys and Compounds ( IF 5.8 ) Pub Date : 2022-05-21 , DOI: 10.1016/j.jallcom.2022.165486 Denglei Zhu , Yufan Zheng , Yi Xiong , Chaojun Cui , Fengzhang Ren , Yong Liu
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更新日期:2022-05-21
Journal of Alloys and Compounds ( IF 5.8 ) Pub Date : 2022-05-21 , DOI: 10.1016/j.jallcom.2022.165486 Denglei Zhu , Yufan Zheng , Yi Xiong , Chaojun Cui , Fengzhang Ren , Yong Liu
水系可充电锌离子电池(AZIBs)因其高容量、低成本和本质安全性而受到广泛关注。尽管如此,它们的锌金属负极仍存在许多问题,例如无法控制的枝晶生长和不希望的副反应,最终会降低容量和循环寿命。在此,通过简单的化学浴沉积法在锌箔(ZnO:S@Zn)上原位生长了薄的硫掺杂氧化锌人工界面膜(≈200 nm)。密度泛函理论计算表明,硫掺杂后可以提高氧化锌的电子电导率。表征分析和电化学测量表明,这种独特的薄膜可以提高锌阳极的导电性,抑制副反应并诱导 Zn 2+均匀沉积。结果,ZnO:S@Zn 对称电池在 0.5 mA cm -2下稳定循环 1700 小时,具有约 20 mV 的稳定电压滞后,与 MnO 2正极的全电池配对表现出优异的可逆容量300 次循环后为297.46 mAh g -1 。这项工作提供了一种简单有效的方法来制造用于高性能 AZIB 的稳定的锌金属阳极。
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