硅藻土涂层改性锌负极及其在锌离子电池中的应用

摘要

二次锌离子电池因其低成本、安全环保和能量密度较高而成为近年来的研究热点,然而循环过程中伴生的Zn枝晶生长限制了此类电池的应用。本文采用原位流延法在Zn负极表面涂覆一层硅藻土涂层(DL),借助由硅藻土组成的多孔框架抑制Zn枝晶生长,运用恒电流充放电、循环伏安(CV)以及扫描电子显微镜(SEM)等表征方法,研究了涂层对Zn电极的改善效果。结果表明,经过硅藻土涂覆后,Zn/Zn对称电池可在10 mA/cm2的电流密度下稳定循环200 h。同时,Zn/Mn3O4全电池的循环性能和倍率性能显著提高,在5 C倍率条件下进行400个循环后比容量为120 mAh/g,容量保持率为80%。该研究为延长Zn电极的循环寿命提供了一种简单、有效的方案,进一步提高了锌离子电池的实用性,为储能电池领域的应用提供了可能。