非晶阴离子骨架保护层

长循环锌碘电池

该保护层兼具非晶框架的宽通道和短扩散路径，同时利用阴离子骨架静电排斥多碘离子和硫酸根，抑制锌负极副反应和穿梭效应。

Jiang, Zhenjing · Du, Zijuan · Luo, Kailin · 张艳飞 · Yang, Hang · Zhang, Wei · Chen, Ruwei · Jie, Chen · Zhe, Cui · Cui, Fuhan · Pan, Rui · Zhang, Guoju · Lei, Shuangying · 孙立涛 · Yin, Kuibo · He, Guanjie

Energy and Environmental Sciences 2025

具体参数

循环寿命

{'zh': '2790', 'en': '2790'} h

容量保持率

{'zh': '92.7', 'en': '92.7'} %

技术优势

稳定循环 2790 h

非晶结构保留配位环境和孔道，同时拓宽离子通道、缩短扩散路径，使锌负极在 1 mA cm⁻² 下低过电位稳定循环。

排斥多碘离子

阴离子骨架 Zn₂(TeO₃)₃²⁻ 静电排斥 I⁻ 和 SO₄²⁻，减少负极表面副反应，提高可逆性。

软包容量保持高

高质量负载锌碘软包电池在 600 次循环后容量保持率为 92.7%，展现实际应用潜力。

应用场景

• 锌碘电池：用该保护层组装长循环锌碘电池，提升实际储能寿命。
• 水系电池：为水系电池锌负极提供保护，减少副反应和穿梭效应。
• 大规模储能：高容量保持率软包电池有望用于大规模、长寿命储能系统。
• 电池负极保护：该人工保护层直接抑制锌负极腐蚀与枝晶，简化电池设计。
• 类沸石材料：利用非晶类沸石的宽通道和阴离子骨架实现离子选择性传输。