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              趙東元院士團(tuán)隊(duì)JACS:這個(gè)Janus介孔加速器很高效!
              來源: 時(shí)間:2024-03-04 11:28:28 瀏覽:1593次

              第一作者:Lipeng Wang、Bao Zhang

              通訊作者:趙東元院士、晁棟梁教授

              通訊單位:復(fù)旦大學(xué)

              DOI: 10.1021/jacs.3c14019.



              研究背景



              水系鋅基電池(ZABs)作為“超越鋰離子”的儲(chǔ)能技術(shù)之一,因其安全性、低成本和生態(tài)友好性而備受關(guān)注。金屬Zn負(fù)極上可靠的固體電解質(zhì)界面(SEI)是穩(wěn)定ZABs的必要條件,但不相容的Zn離子還原過程,即同時(shí)吸附(捕獲)和脫溶(排斥)Zn2+(H2O)6,給SEI的設(shè)計(jì)帶來了挑戰(zhàn)。基于此,復(fù)旦大學(xué)趙東元院士/晁棟梁教授儲(chǔ)能團(tuán)隊(duì)提出了一種串聯(lián)化學(xué)策略,通過電化學(xué)組裝的具有親水性-OH和疏水-F基團(tuán)的多孔SiO2介孔可作為Janus介孔加速器,從而促進(jìn)Zn2+還原反應(yīng)。這種串聯(lián)化學(xué)策略可為各種金屬陽極的界面設(shè)計(jì)提供新的思路,并為下一代高安全性和高可靠性的電池技術(shù)鋪墊道路。



              文章要點(diǎn)



              1、結(jié)合原位電化學(xué)數(shù)字全息、分子動(dòng)力學(xué)模擬和光譜表征,團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)-OH基團(tuán)從本體電解質(zhì)中捕獲Zn2+簇,接著-F基團(tuán)在殼層中排斥配位的水分子,從而實(shí)現(xiàn)串聯(lián)離子還原過程。

              2、所得到的對稱電池在4 mA cm-2和10 mA cm-2的高電流密度下分別表現(xiàn)出超過8000 h和2000 h的可逆循環(huán)。此外,Zn//VO2和Zn//I2電池性能進(jìn)一步證明了串聯(lián)化學(xué)策略的可行性。



              圖文展示



              圖1.Janus介孔加速器串聯(lián)化學(xué)原理圖

              圖2.Janus OH-F-mSiO2界面相的合成與結(jié)構(gòu)表征

              圖3.具有Janus介孔的金屬Zn負(fù)極的動(dòng)力學(xué)和熱穩(wěn)定性

              圖4.具有Janus介孔的金屬Zn負(fù)極的電化學(xué)性能

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              全部 3小時(shí)前 四川
              文字是人類用符號記錄表達(dá)信息以傳之久遠(yuǎn)的方式和工具。現(xiàn)代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產(chǎn)生書面文字,很多小語種,有語言但沒有文字。文字的不同體現(xiàn)了國家和民族的書面表達(dá)的方式和思維不同。文字使人類進(jìn)入有歷史記錄的文明社會(huì)。
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