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河南科技大学学报(自然科学版)2025年第03期:Bi/Bi_2O_3涂层的制备及其在锌金属负极保护中的应用

来源:期刊VIP网 时间:


作者:哈斯呼;邢艺博;柳勇;张万红;熊毅;

单位:河南科技大学材料科学与工程学院;河南科技大学有色金属共性技术河南省协同创新中心;河南科技大学河南省有色金属材料与加工技术重点实验室;

摘要:水系锌离子电池在电池循环过程中负极所发生的枝晶生长以及副反应等一系列问题,导致电池表现出较低的库仑效率以及较短的循环寿命。为解决上述问题,采用刮刀法在锌箔上涂覆Bi/Bi_2O_3材料,制备了一种高循环稳定性、低成本的Bi/Bi_2O_3@Zn锌金属负极。在半电池测试中,Bi/Bi_2O_3@Zn负极在0.5 mA·cm~(-2)的电流密度下能够稳定循环340圈,平均库仑效率可达98.28%。组装的对称电池在电流密度为1 mA·cm~(-2)、沉积量为1 mAh·cm~(-2)的测试条件下可稳定循环740 h。此外,以钒酸铵为正极组装的全电池也表现出比纯锌负极更优异的循环性能。

关键词:锌离子电池;;Bi/Bi_2O_3涂层;;负极保护;;锌枝晶;;副反应

基金资助:国家自然科学基金项目(52111530068);; 河南省自然科学基金项目(242300420021);; 河南省大学生研究训练计划项目(202310464012)