预存
    Document
    当前位置:文库百科文章详情
    赵东元院士团队丨最新JACS!
    来源: 时间:2023-11-02 09:58:56 浏览:1165次

    第一作者:Fanxing Bu

    通讯作者:赵东元院士、晁栋梁研究员、Ahmed Elzatahry

    通讯单位:复旦大学、卡塔尔大学

    DOI: https://doi.org/10.1021/jacs.3c08986


    研究背景



    锌金属基水系电池(ZABs)是一种可持续、经济、安全的锂电池储能替代品,但不可避免的枝晶阻碍了其广泛应用,特别是在长时间和高倍率循环下。在枝晶形成后,电池如何有效运行还未决。基于此,复旦大学赵东元院士和晁栋梁研究员、卡塔尔大学Ahmed Elzatahry(共同通讯作者)等人报道了从抑制Zn枝晶生长,通过高氧化还原电位差驱动氧化和化学蚀刻策略制备了介孔Ti3C2 MXene(MesoTi3C2)包裹聚丙烯(PP)分离器,引入主动枝晶-消化化学。


    文章要点



    1、结合X射线吸收近边缘光谱(XANES)、扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)光谱和X射线光电子能谱(XPS)分析表明,MesoTi3C2作为氧化剂,可通过自发氧化还原过程将形成的死Zn0枝晶还原为电活性Zn2+离子。密度泛函理论(DFT)计算证实,MesoTi3C2中丰富的边缘Ti-O位点与Zn具有增强的结合能,可从Zn中吸走更多的电子,有效地消化了不需要的Zn0枝晶。

    2、具有MesoTi3C2包裹聚丙烯(PP)分离器的非对称Zn||Cu电池表现出优异的使用寿命,在5 mA cm-2的电流密度下循环超过5500次,循环寿命达到2200 h,同时保持低于50 mV的过电位。此外,与VO2正极配对的全锌离子电池具有高容量,优异的倍率性能和良好的循环稳定性。本研究揭示了介孔MXenes的边缘效应,并发现了一种新的主动枝晶-消化化学物质,可在ZABs中生存。


    图文展示



     

    图1. MesoTi3C2的合成示意图

     

    图2. MesoTi3C2的表征

     

    图3. MesoTi3C2包覆PP隔膜的制备和表征

     图4. MesoTi3C2包覆PP隔膜的电化学性能

     

    图5. MesoTi3C2的枝晶-消化机理

     

    图6.自发氧化还原过程示意图

    评论 / 文明上网理性发言
    12条评论
    全部评论 / 我的评论
    最热 /  最新
    全部 3小时前 四川
    文字是人类用符号记录表达信息以传之久远的方式和工具。现代文字大多是记录语言的工具。人类往往先有口头的语言后产生书面文字,很多小语种,有语言但没有文字。文字的不同体现了国家和民族的书面表达的方式和思维不同。文字使人类进入有历史记录的文明社会。
    点赞12
    回复
    全部
    查看更多评论
    相关文章

    基础理论丨一文了解XPS(概念、定性定量分析、分析方法、谱线结构)

    2020-05-03

    手把手教你用ChemDraw 画化学结构式:基础篇

    2021-06-19

    晶体结构可视化软件 VESTA使用教程(下篇)

    2021-01-22

    【科研干货】电化学表征:循环伏安法详解(上)

    2019-10-25

    【科研干货】电化学表征:循环伏安法详解(下)

    2019-10-25

    Zeta电位的基本理论、测试方法和应用

    2020-08-24

    项目推荐/Project
    聚光镜球差透射(AC-STEM)

    聚光镜球差透射(AC-STEM)

    液体核磁共振(NMR)

    液体核磁共振(NMR)

    热门文章/popular

    基础理论丨一文了解XPS(概念、定性定量分析、分析方法、谱线结构)

    手把手教你用ChemDraw 画化学结构式:基础篇

    晶体结构可视化软件 VESTA使用教程(下篇)

    【科研干货】电化学表征:循环伏安法详解(上)

    电化学实验基础之电化学工作站篇 (二)三电极和两电极体系的搭建 和测试

    【科研干货】电化学表征:循环伏安法详解(下)

    微信扫码分享文章