锌亲性纳米流体通道保护层

锌负极寿命延长30倍以上

利用纳米流体通道的毛细效应实现Zn2+快速迁移，从根本上缓解浓差极化，使锌负极在全电池中稳定循环5000次且容量保持率接近100%。

Li, Jingying · 徐葵 · Yao, Jia · Yiyuan, Yang · Wu, Ziang · Jieqiong, Zhang · Xu, Chen · Zheng, Junjie · Yin, Yang · Xingtai, Liu · Xiaofang, Wang · Gan, Yi · Wei, Hu · 吕琳 · 马国坤 · 桃李 · 汪汉斌 · 张俊 · Hao, Wang · 万厚钊

Energy Storage Materials 2024

具体参数

锌离子迁移数

{'zh': '0.72', 'en': '0.72'}

循环寿命

{'zh': '4000', 'en': '4000'} h

循环寿命提升倍数

{'zh': '30', 'en': '30'}

容量保持率

{'zh': '100', 'en': '100'} %

技术优势

锌离子迁移快

通道与离子间的高分离压力源于毛细效应，使锌离子沿通道壁快速迁移，迁移数高达0.72，从而缓解浓差极化。

枝晶更少

独特的通道模块缓解了快速锌离子消耗引起的浓差极化，维持锌离子均匀沉积。

循环寿命大增

具有保护层的锌负极在1 mA cm-2下稳定循环超过4000小时，寿命比裸锌提高30倍以上；全电池5000次循环后容量保持率约100%。

应用场景

• 水系锌离子电池：用该保护层抑制锌枝晶，延长水系锌电池循环寿命。
• 长寿命储能器件：提供稳定锌负极，支撑长时间储能场景。
• 锌基电池负极保护：直接作为锌负极保护层，缓解浓差极化。
• 电化学传感器：稳定锌电极可用于电化学传感中的参比或工作电极。