锌离子凝胶态电解质对锌负极界面稳定化研究

摘要

通过在水系锌离子电解液中分散气相二氧化硅,设计了一类凝胶态锌离子电解质,在锌电极界面为锌离子沉积提供了均匀的成核位点,有效抑制锌枝晶形成,同时降低锌离子沉积的成核过电势,提高锌电池倍率性能。测试表明制备的凝胶态电解质的电导率为25.31 mS/cm,采用凝胶电解质组装成的锌对称电池在2 mA/cm^(2)电流密度以及2 mAh/cm^(2)面积比容量的条件下,循环100 h未发生短路现象;以金属钛为对电极的半电池库仑效率可达98.25%。进一步基于该电解质,采用锰酸锂为正极、锌为负极组装的全电池,在50 C高倍率下保持52.4 mAh/g的比容量(基于锰酸锂活性材料,1 C=140 mA/g),在10 C下,1000次循环后容量保持率为43.6%。