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Nano-Micro Letters (2021)73: 13 https://doi.org/10.1007/s40820-021-00594-7 2. 实现10 mA cm⁻2电流密度下锌沉积。 3. Zn|MnO₂电池2000个循环后容量保持率结近100%。 图1. a) 双功能隔膜结构示意图;b) 隔膜及MOF的XRD;c) MOF离子导电层,b) rGO电子导电层及d) 隔膜断面的扫描电镜照片。 采用锌对称电池进行沉积剥离测试,对比未功能化的隔膜研究MOF/rGO功能层的作用。研究表明,功能化的隔膜有助于锌的均匀沉积并提高循环寿命、降低电荷转移阻抗。 图2. a, c) 不同电流密度下的Zn沉积剥离循环;d) 循环前后电池的电化学阻抗谱;采用b) 未功能化及e) 功能化隔膜循环后锌负极的扫描电镜照片。 进一步研究Zn|Cu不对称电池。研究发现,在功能隔膜的作用下,锌在铜集流体的沉积剥离具有更高的库伦效率,更低的沉积电势,沉积形貌更加均匀。 图3. a) Zn|Cu电池的沉积剥离循环及b) 曲线;c) 沉积后的正负极照片;d) 库伦效率;e) 10 mAh cm-2高沉积量下的沉积曲线;采用f) 功能化及e) 未功能化隔膜时锌在铜上的沉积形貌。 最后,以MnO₂为正极材料,对比测试了功能化隔膜对全电池综合性能的影响。结果表明,功能化隔膜优化了负极的离子和电子传输,提高了负极的动力学性能,进而显著提高了全电池的倍率性能,功率密度超过了10 kW/kg。 王子奇 本文共同一作 暨南大学 教授 课题组致力于二次电池关键部件研究,如金属(锂、锌)负极、高性能正极材料和固态电解质等;金属-有机框架材料(MOFs)在电化学储能领域的应用研究。 ▍Email: wangzq@jnu.edu.cn ▍个人主页 董留兵 本文共同一作 暨南大学 教授 课题组致力于先进碳基材料及新型电化学储能体系的研究,主要包括锌离子混合电容器、二次锌离子电池以及柔性超级电容器等。 ▍Email: donglb@jnu.edu.cn ▍个人主页 费宾 本文通讯作者 香港理工大学 副教授 课题组聚焦于柔性储能材料及光电催化、先进纤维纺制与织物构造、生物高分子及仿生纳米工程等领域。 ▍Email: bin.fei@polyu.edu.hk ▍个人主页 潘锋 本文通讯作者 北京大学深圳研究生院新材料学院创院院长 所领导的研究团队聚焦于清洁能源及关键材料的研发,包括新型太阳能电池、热电发电、光电催化、储能和动力电池及关键材料的跨学科的基础研究和应用。 ▍主要研究成果 ▍Email: panfeng@pkusz.edu.cn ▍课题组主页 Nano-Micro Letters《纳微快报(英文)》是上海交通大学主办、Springer Nature合作开放获取(open-access)出版的英文学术期刊,主要报道纳米/微米尺度相关的高水平文章(research article, review, communication, commentary, perspective, letter, highlight, news, etc),包括微纳米材料的合成表征与性能及其在能源、催化、环境、传感、吸波、生物医学等领域的应用研究。已被SCI、EI、SCOPUS、PubMed Central、DOAJ、CSCD、知网、万方、维普、超星等数据库收录。2020 JCR影响因子IF=16.419,在物理、材料、纳米三个领域均居Q1区(前10%)。2020 CiteScore=15.9,材料学科领域排名第4 (4/123)。中科院期刊分区:材料科学1区TOP期刊。全文免费下载阅读(http://springer.com/40820),欢迎关注和投稿。
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