氧官能化碳纳米纤维膜

无枝晶锌沉积

一种具有氧官能团和大孔结构的碳纳米纤维膜，通过渐进式沉积调控锌成核与生长，实现均匀无枝晶的锌沉积。

He, Hongcheng · Wentao, Qu · Lian, Jichun · Yan, Yu · Chen, Changmiao · Xiong, Qiaotian · Zhang G. · 张明

Chemical Engineering Journal 2024

具体参数

循环寿命

{'zh': '1300', 'en': '1300'} h

技术优势

成核过电位极低

氧官能团作为亲锌位点，引导锌在整个碳纤维表面均匀初始成核，避免局部集中生长。

内部渐进填充

大孔区域具有更高的Zn²⁺浓度和电流密度，成为锌后续生长的优先路径，使沉积锌逐渐填满膜内部空隙，避免表面枝晶。

无枝晶循环

得益于这种渐进沉积，对称电池在1 mA cm⁻²、1 mA h cm⁻²下稳定循环超过1300小时，未发生短路。

应用场景

• 锌离子电池负极：替代传统锌箔负极，抑制枝晶生长，提升锌离子电池循环寿命。
• 水系锌电池：在水系电解液中实现均匀锌沉积，避免枝晶刺穿隔膜导致短路。
• 固态锌电池：作为固态电池负极基底，通过调控成核和生长提高界面稳定性。