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MXene/石墨烯气凝胶封装金属锌,作为可折叠锌离子电池稳定锌阳极


图 1. a) 制造 MGA 材料的示意图。b) 超轻量 MGA 样品的光学图像。(c-e) MGA 样品的 XRD 光谱 (c)、拉曼光谱 (d) 和 F 1s XPS 光谱 (e)。f) MGA 材料在无约束条件下的顶视图(左)和侧视图的 SEM 图像。g, h) 电镀 5 mAh cm-2 后 MGA 样品的侧视图像 (g) 和相应的元素映射 (h)。

在循环过程中,由于 MXene 中固有的氟终止,复合阳极在电极/电解质界面处赋予原位固体电解质界面与氟化锌,有效抑制枝晶生长。此外,以 3D 微尺度方式分布块状 Zn 的设计抑制了析氢反应(3.8 mmol h-1 cm-2)和通过原位/异位测试的钝化。结果,在对称电池测试中,电极在 10 mA cm-2 下具有超过 1000 小时的长循环寿命。在连续单折叠和双折叠之后,具有复合阳极和 LiMn2O4 阴极(60% 放电深度)的准固态可折叠电池保持超过 91% 的高容量保持率。这项研究为水性锌离子电池提供了一种革命性的封装理念,以及可折叠的研究。

MXene/石墨烯气凝胶封装金属锌,作为可折叠锌离子电池稳定锌阳极

MXene/石墨烯气凝胶封装金属锌,作为可折叠锌离子电池稳定锌阳极


封面图来源图虫创意

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