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四甲基氯化铵添加剂增强金属锌负极性能
引用本文:张祥昕. 四甲基氯化铵添加剂增强金属锌负极性能[J]. 上海第二工业大学学报, 2023, 40(4): 281-289
作者姓名:张祥昕
作者单位:中国科学院福建物质结构研究所, 福州350108
基金项目:福建省科技计划项目(2020H0040), 福州市科技计划项目(2021-ZD-213) 资助
摘    要:水系锌离子电池以其高度安全性和低成本等优势具备替代传统铅酸电池的巨大潜力。但是,由于金属锌负极在循环过程中出现表面腐蚀和枝晶生长等不良现象,大大限制其实际应用。因此,提出四甲基氯化铵(tetramethylammonium chloride, TMAC)作为水系锌离子电池的添加剂, TMAC能够提供空间位阻和静电屏蔽的作用,保护了金属锌负极表面,阻碍了腐蚀的产生,抑制了金属锌的枝晶生长。金属锌负极在有TMAC添加剂的电解液中,不出现腐蚀,而没有TMAC添加剂的电解液中,出现了大量的碱式硫酸锌ZSOH腐蚀产物;在对称电池(Zn||Zn)中进行锌的沉积/剥离测试,电解液添加TMAC,超过200 h不发生短路,而没有添加的电解液120 h就出现了短路现象;在全电池(V2O5||Zn)测试中,添加有TMAC电池的比容量超过了没有添加的电池,并且循环寿命也优于没有TMAC的电池。因此,添加TMAC是一种简单有效的改善锌负极电化学性能的方式,从而提高水系锌离子电池的稳定性。

关 键 词:金属锌负极  电解液  四甲基氯化铵  锌离子电池

Enhancing Stability of Zinc Electrode via Tetramethylammonium Chloride
ZHANG Xiang-xin. Enhancing Stability of Zinc Electrode via Tetramethylammonium Chloride[J]. Journal of Shanghai Second Polytechnic University, 2023, 40(4): 281-289
Authors:ZHANG Xiang-xin
Affiliation:Fujian Institute of Research on the Structure of Matter, Chinese Academy of Sciences, Fuzhou 350108, China
Abstract:
Keywords:Zn anode   electrolyte   tetramethylammonium chloride   zinc-ion battery
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