吉大徐吉靜,最新Angew!

MS楊站長 2024-07-13 15:31:46

第一作者:苗成林

通訊作者:徐吉靜

通訊單位:吉林大學

徐吉靜,吉林大學化學學院教授,博士生導師。曾獲國家級青年人才(2020年),科睿唯安“全球高被引學者”(2019年),吉林省拔尖創新人才(2019年),吉林省青年科技獎(2018年)和吉林大學學術帶頭人(2018年)等獎項或榮譽。研究方向:先進儲能材料與器件:1. 固態锂電池;2. 固態金屬空氣電池;3. 锂硫(氧、二氧化碳、氮氣)電池。

論文速覽

不可控的界面副反應,如析氫反應(HER)和枝晶生長,嚴重阻礙了水系電解液中鋅離子電池(ZIBs)的實際應用。固態ZIBs通過采用高質量的固態電解質(SSEs)是有效的策略。

本文通過將深共晶電解質(DEE)限制在金屬-有機框架(PCN-222)的納米通道中,獲得了具有內部Zn2+傳輸通道的穩定DEE@PCN-222 SSE。由DEE和PCN-222組成的獨特的離子傳輸網絡在DEE@PCN222內部實現了高效的Zn2+傳導,有助于在室溫下實現高離子導電性3.13 × 10-4 S cm-1,低活化能0.12 eV,以及高Zn2+傳輸數0.74。

此外,實驗和理論研究證明,具有獨特通道結構的DEE@PCN-222可以均勻調節Zn2+分布,有效減輕副反應。通過SSE可以實現2476小時的高度可逆的Zn沉積/剝離性能。固態ZIBs顯示出306 mAh g-1的比容量,並顯示出517次循環的循環穩定性。這種獨特的設計理念爲實現高安全性和高性能ZIBs提供了新的視角。

圖文導讀

圖1:DEE@PCN-222的制備和表征過程。

圖2:對Zn2+傳導的實驗和理論研究。 圖3:Zn||MnO2全電池的電化學性能。 注:以上爲論文中部分圖表。

文獻信息

標題:Spatially Confined Engineering Toward Deep Eutectic Electrolyte in Metal-Organic Framework Enabling Solid-State Zinc-Ion Batteries

期刊:Angewandte Chemie International Edition DOI:10.1002/anie.202410208

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MS楊站長

簡介:德國馬普所科研民工,13年材料理論計算模擬經驗!