硝酸镧加一点,稳定金属锌!
溶液相Zn电池是一种具有价格优势而且环境友好的能量存储器件,但是Zn金属的阳极沉积问题显著阻碍了电池的循环寿命和性能。
有鉴于此,华中科技大学黄云辉、同济大学伽龙等报道报道在ZnSO4电解液中加入La(NO3)3添加剂,改善Zn金属的沉积和电池性能。
本文要点:
(1)作者通过物理化学表征和电化学性能表征,发现La(NO3)3添加剂降低电解液双电层的排斥力,因此形成密集的Zn,改善Zn金属|电解液界面上的电荷分布。通过含有La离子的电解液构建Zn||VS2纽扣全电池,在1 A g-1实现1000圈循环,在~0.54 V电压时,电池的稳定放电容量达到90 mAh g-1。
(2)La3+修饰的电解液,Zn电极的腐蚀速率得到显著缓解(从421.6降低至6.3 μA cm-2),在2100圈沉积/剥离循环中实现>99.9 %库伦效率。这项研究结果说明EDL层厚度调控的重要性,这种方法可以应用于其他金属阳极的电池。
参考文献
Zhao, R., Wang, H., Du, H. et al. Lanthanum nitrate as aqueous electrolyte additive for favourable zinc metal electrodeposition. Nat Commun 13, 3252 (2022)
DOI: 10.1038/s41467-022-30939-8
https://www.nature.com/articles/s41467-022-30939-8