人工互连离子扩散纳米通道

扩散系数提升两个数量级

在原本离子不扩散的相变阴极中构筑晶界纳米通道网络,让锌离子得以快速迁移。

Zhai, Zhimin · Yixuan, Guo · Kang, Junming · Ying, Ge · Wang, Lequan · Xingxiu, Yang · 张佳佳 · 卢红斌

Energy Storage Materials 2024

参数信息

比容量
365 mAh g⁻¹
比容量
108 mAh g⁻¹
容量保持率
91 %
Zn²⁺扩散能垒比
56 %
离子扩散系数提升倍数
100

技术优势

扩散能垒大幅降低

晶界处Zn²⁺扩散能垒仅为层状MnO₂多晶型的~56%,使原本不可扩散的相变正极变得可快充。

扩散系数提升两个数量级

人工纳米通道使离子扩散系数增加两个数量级,同时调控了扩散/电容控制的动力学过程并降低电荷转移电阻。

高容量且耐高倍率

在0.1 A g⁻¹下比容量达365 mAh g⁻¹,10 A g⁻¹下仍保持108 mAh g⁻¹,优于已报道的同类正极。

循环1000次保持91%

在1 A g⁻¹下循环1000次后容量保持率达91%,显现出长循环稳定性。

应用场景