Nature Communications：聚合物异质电解质固态2.4-V锌/锂混合电池

吴宗涵

2024-05-04

Zn^0/2+的高氧化还原电位会产生锌电池的低电压，从而导致低能量密度，这阻碍了锌电池在许多能源需求应用中的部署。虽然采用高电压阴极状尖晶石LiNi_0.5Mn_1.5O₄可以提高锌电池的电压，但一旦嵌入，Zn²⁺离子就会固定在LiNi_0.5Mn_1.5O₄中，导致不可逆性。鉴于此，来自香港城市大学的Chunyi Zhi、Jun Fan和德国开姆尼茨工业大学的Minshen Zhu等人研究设计了一种聚合物异质电解质。

文章要点：

1) 该研究证实，该电解质由以Zn²⁺离子为电荷载体的阳极层和阻挡Zn²⁺离子穿梭的阴极层组成，这使得Zn和Li可逆性分离，因此，Zn‖LNMO电池表现出高达2.4 V放电电压和450次具有高可逆容量的稳定循环，这也是在放大的袋状电池中实现的；

2) 此外，该研究表明，袋状细胞在静止28天后显示出低的自放电，同时，该电解质为开发基于可逆锂化阴极的高压锌电池提供了依据。

参考资料：

Chen, Z., Wang, T., Wu, Z. et al. Polymer hetero-electrolyte enabled solid-state 2.4-V Zn/Li hybrid batteries.  Nat. Commun.(2024).

DOI：10.1038/s41467-024-47950-w

https://doi.org/10.1038/s41467-024-47950-w