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水性锌离子电池具有高安全、低成本、环保和高能量密度的特点,被认为在大规模储能领域具有良好前景。尽管科研人员在开发高性能正极方面已取得了大量进展,但锌负极所存在的问题,如枝晶生长、腐蚀和析氢,依然严重缩短了电池寿命,限制了实际应用。基于二维材料的改进负极已被广泛研究,用于解决这些问题。原子尺度的二维材料具有超高比表面积、大量暴露的活性位点、优异的机械强度和柔韧性以及独特的导电性,因而是一种理想的负极材料。
本综述旨在通过结合基本原理和研究进展,推动应用于负极二维材料的合理设计,以提升ZIB的实际应用价值。文章首先结合锌负极的缺点,介绍二维材料发挥改进效果的基本原理。然后全面总结了几种典型的锌负极二维材料的设计策略与研究现状。最后,展望了利用二维材料的这些优异特性开发先进锌负极的前景。
2D Materials Boost Advanced Zn Anodes: Principles, Advances, and Challenges
Songhe Zheng, Wanyu Zhao, Jianping Chen, Xiaoli Zhao, Zhenghui Pan* & Xiaowei Yang*
Nano-Micro Letters (2023)15: 46
https://doi.org/10.1007/s40820-023-01021-9
本文亮点
1. 详述了二维材料对锌负极起到保护作用的工作机制。
2. 对二维材料提升负极性能的最新进展进行了详尽的分类和介绍。
内容简介
图文导读
自从几十年前石墨烯被发现以来,越来越多的二维材料由于其独特的化学、物理和机械性能,在能量存储方面获得了巨大的关注。二维材料作为一类超薄层状结构纳米材料,具有超高比表面积、大量暴露的活性位点、优异的机械强度,柔韧性以及导电性,已被广泛使用,通过多种策略实现锌离子电池先进负极的制备。
图3. 概述锌离子电池负极二维材料发展历程。
作者简介
本文第一作者
本文通讯作者
▍主要研究成果
▍Email:zhenghuipan@tongji.edu.cn
本文通讯作者
▍主要研究成果
▍Email:yangxw@sjtu.edu.cn
撰稿:原文作者
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