Angew：通过细胞膜衍生的磷酰胆碱两性离子保护层减轻水系电池锌阳极的副反应
Nanoyu
2023-06-20
水系锌(Zn)离子电池对于具有高安全性的下一代电池具有吸引力，但它们的应用仍然受到无法控制的枝晶形成和Zn阳极副反应的阻碍。
在这里，东华大学武培怡教授，Yucong Jiao通过在羧甲基壳聚糖（CMCS）中聚合2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱（MPC），设计了一种多两性离子保护层（PZIL）。
文章要点
1）PZIL具有以下优点：MPC的胆碱基团可以优先吸附到金属锌上，避免副反应；带电磷酸基团与Zn2+螯合调节溶剂化结构，进一步提高副反应抑制能力；ZnSO4和CMCS之间的霍夫迈斯特效应可以增强电化学表征过程中的界面接触。
2）因此，具有PZIL的对称锌电池可以在40 mA cm-2的超高电流密度下保持稳定超过1000小时。此外，PZIL使Zn/MnO2全电池和Zn/活性炭(AC)电容器在高电流密度下具有稳定的循环性能。
参考文献
Zhen Meng, et al, Alleviating Side Reactions on Zn Anodes for Aqueous Batteries by a Cell Membrane Derived Phosphorylcholine Zwitterionic Protective Layer, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202307271
DOI: 10.1002/anie.202307271
https://doi.org/10.1002/anie.202307271
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