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【锌电】清华大学康飞宇Angew：四苯磺酸卟啉添加剂实现锌金属分子筛界面屏障

时间：2023-10-03 来源： 浏览：

【锌电】清华大学康飞宇Angew：四苯磺酸卟啉添加剂实现锌金属分子筛界面屏障

Nanoyu 能源技术情报
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持续的水消耗和不可控的枝晶生长严重阻碍了可充电锌（Zn）金属电池（ZMB）的实际应用。
在此， 清华大学深圳国际研究生院康飞宇教授，Dong Zhou 首次证明微量的螯合配体添加剂可以作为“分子筛状”界面屏障并实现高效的镀/脱锌。
文章要点
1 ） 理论模型和实验研究证明，添加剂分子上的苯磺酸基团不仅有利于其水溶性和在Zn阳极上的选择性吸附，而且有效加速了Zn 2+ 的去溶剂化动力学。同时，螯合配体上的中心卟啉环通过化学结合防止析氢，有效地从Zn 2+ 中排出游离水分子，并可逆地释放捕获的Zn 2+ ，从而实现无枝晶的Zn沉积。
2) 凭借这种非消耗性添加剂，Zn||MnO 2 全电池在2100次循环中实现了高达99.7%的平均镀锌/脱锌效率，同时延长了使用寿命并抑制了水分解，从而为开发高耐用性开辟了新途径ZMB。

参考文献
Xin Zhao, et al, Tetraphenylporphyrin-based Chelating Ligand Additive as a Molecular Sieving Interfacial Barrier toward Durable Aqueous Zinc Metal Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202312193
DOI: 10.1002/anie.202312193
https://doi.org/10.1002/anie.202312193

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