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中國科學院合肥物質科學研究院趙邦川研究員領導的研究團隊 開發出一種在弱磁場下具有超長循環壽命的高性能水系鋅離子電池。
相關成果發表在 Materials Horizo??ns上。
水系鋅離子電池是具有高理論容量的鋰離子電池的低成本且安全的替代品。然而，正極材料的電化學性能有限以及負極上鋅枝晶的生長降低了水系鋅離子電池的能量密度和循環壽命。為了開發更好的水系鋅離子電池，設計高能量密度正極并抑制鋅枝晶生長非常重要。
在這項研究中，該團隊克服了現有正極材料的局限性和鋅枝晶生長的問題。他們使用一步水熱法和原位電化學缺陷工程來創建 VS 2 材料。該材料具有豐富的缺陷，可有效減少鋅離子與VS 2之間的靜電相互作用。它允許 Zn 2+ 沿 ab 平面和 c 軸進行 3D 傳輸，從而產生出色的倍率性能。
雖然由于枝晶生長導致循環穩定性仍然是一個問題，但研究小組發現引入外部磁場可以抑制枝晶生長并顯著延長電池的使用壽命。在弱磁場下工作，高性能Zn-VS 2 電池表現出超長的循環壽命，并提供高能量密度和功率密度。
該團隊表示，這項工作可能對儲能技術的未來產生重大影響。
