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中国科学院合肥物质科学研究院赵邦川研究员领导的研究团队 开发出一种在弱磁场下具有超长循环寿命的高性能水系锌离子电池。
相关成果发表在 Materials Horizons上。
水系锌离子电池是具有高理论容量的锂离子电池的低成本且安全的替代品。然而，正极材料的电化学性能有限以及负极上锌枝晶的生长降低了水系锌离子电池的能量密度和循环寿命。为了开发更好的水系锌离子电池，设计高能量密度正极并抑制锌枝晶生长非常重要。
在这项研究中，该团队克服了现有正极材料的局限性和锌枝晶生长的问题。他们使用一步水热法和原位电化学缺陷工程来创建 VS 2 材料。该材料具有丰富的缺陷，可有效减少锌离子与VS 2之间的静电相互作用。它允许 Zn 2+ 沿 ab 平面和 c 轴进行 3D 传输，从而产生出色的倍率性能。
虽然由于枝晶生长导致循环稳定性仍然是一个问题，但研究小组发现引入外部磁场可以抑制枝晶生长并显着延长电池的使用寿命。在弱磁场下工作，高性能Zn-VS 2 电池表现出超长的循环寿命，并提供高能量密度和功率密度。
该团队表示，这项工作可能对储能技术的未来产生重大影响。
