20 Ah！复旦大学晁栋梁Angew：阳离子-介孔复合物成就高性能水系软包电池！

文章预览

                     金属锌基水系电池（ZABs）因其高理论容量（5851 mAh/cm³，820 mAh/g）、低氧化还原电位（-0.762 V vs. 标准氢电极）和环境友好性而成为一种有前景的安全储能技术。然而，实际开发 Ah 级 ZABs 时，锌枝晶生长和电解液中溶剂水的活性过高导致的副反应等问题严重限制了其发展。 近日， 复旦大学晁栋梁 团队提出了一种阳离子-介孔（CiM）复合物化学方法，通过将Zn²⁺限制在单个介孔空腔内，构建了一种新型的20 Ah级水系电池。分子动力学和X射线吸收近边结构分析表明，单介孔SiO₂（smSiO₂）捕获Zn²⁺，取代了初级溶剂壳中的H₂O分子，形成Zn²⁺-smSiO₂复合物。原位电化学数字全息术、原位界面傅里叶变换红外图谱和氢键密度分析清楚地证实了Zn²⁺-smSiO₂复合物迁移并粘附到金属Zn上，通过破坏溶剂化H₂O的聚集形成介孔弱氢键界面 ………………………………