离子释放隔膜

锌负极3000小时

一种由超薄ZrP纳米片修饰的玻璃纤维隔膜，能在电场下快速吸脱附离子，缓解锌负极界面的盐耗竭，实现均匀沉积并抑制腐蚀。

Yu, Chen · 周国辉 · Xin-Liang, Huang · Yamei, Liu · Xiaofan, Tian · Lu, Wang · 刘晓敏 · 宁新 · 朱大明 · Bai Zhongchao · Wang Nana · 任晓川 · 窦世学

Energy Storage Materials 2025

具体参数

Zn||Zn对称电池循环寿命

{'zh': '3000', 'en': '3000'} h

Zn||Na₂V₆O₁₆•3H₂O全电池容量

{'zh': '4.9', 'en': '4.9'} mAh cm⁻²

技术优势

缓解盐耗竭

GFZP隔膜在电场下快速吸附并释放大量离子，防止Zn²⁺耗竭并通过反向扩散补充SO₄²⁻。

抑制枝晶和腐蚀

消除盐耗竭区并降低水活性，减少锌负极腐蚀和副反应。

长循环寿命

使用GFZP隔膜的Zn||Zn对称电池在1 mA cm⁻²和1 mAh cm⁻²下稳定循环3000小时。

贫锌下高容量

在N/P=2.4的有限锌资源下，Zn||Na₂V₆O₁₆•3H₂O全电池实现4.9 mAh cm⁻²的高容量。

应用场景

• 锌离子电池：直接替换现有隔膜，解决锌负极盐耗竭导致的枝晶和腐蚀问题。
• 水系储能：通过抑制水活性和盐耗竭，提升水系电池的循环稳定性和安全性。
• 电池组件：作为功能性隔膜组件，无需改变电极或电解液即可提升电池性能。
• 柔性电池：玻璃纤维基隔膜可弯曲，适用于柔性锌离子电池。