隔膜
分类
设计
综上所述,本研究不仅为锌碘电池提供了一种可持续、高性能的隔膜材料,也为先进储能系统中功能隔膜的设计提供了新的理论依据与实践路径。
文章
该研究为通过隔膜设计实现高性能Zn-I₂电池提供了新的见解。
文章
电池
在2mAcm⁻2、2mAhcm⁻2条件下,采用TOCN-A隔膜的Zn//Zn对称电池表现出较低的电压滞后(122mV)和长达1800h的循环寿命,显著优于使用SCF和TOCN隔膜的电池。
文章
循环稳定性测试显示,使用TOCN-A隔膜的电池在2Ag⁻1下也展示出优异的长循环性能(10000次循环后的容量保留率为94.2%,平均每圈容量衰减率低至0.0058‰),显著优于现有文献报道的同类体系。
文章
展现出优异
该隔膜展现出优异的多功能性能:具备出色的机械强度(拉伸强度达147MPa)、显著的负表面电位(−66.4mV)、超薄结构(厚度为20μm)、优异的离子电导率(14.3mScm⁻1)以及较高的Zn2⁺离子迁移数(0.45)。
文章
效果
一方面,由于电场分布不均,锌负极易发生枝晶生长,可能导致隔膜刺穿、电池容量快速衰减及安全性降低;
文章
通过紫外-可见光谱进一步测定I₃⁻浓度,结果显示,TOCN-A隔膜对I₃⁻的阻隔效率最高,其I₃⁻浓度较SCF和TOCN隔膜分别降低了81%和50%。
文章
此外,隔膜中丰富的负电荷可有效抑制多碘化物穿梭效应。
文章
AFM和SEM结果以及原位光学显微镜观察进一步表明,SCF隔膜导致锌电极表面粗糙并形成枝晶,TOCN隔膜有所改善,而TOCN-A隔膜能显著抑制枝晶生长,使电极表面平整光滑,表明APAM在引导均匀锌沉积方面具有积极作用。
文章
TOCN-A隔膜在调控锌沉积、抑制副反应及抑制多碘化物迁移方面表现出优异性能。
文章
TOCN隔膜具有一定抑制作用,颜色变化较缓慢;
文章
为系统评估不同隔膜对多碘化物阴离子的抑制能力,采用H型电解池装置观察多碘化物的迁移行为。
文章
实验结果表明,SCF隔膜无法有效抑制多碘化物迁移,导致右侧迅速呈现明显颜色变化;
文章
循环测试后的XRD分析显示,使用SCF隔膜时锌电极发生明显副反应,而TOCN和TOCN-A隔膜可有效抑制此类反应,其中TOCN-A隔膜更有利于锌的水平取向沉积。
文章
影响
AFM和SEM结果以及原位光学显微镜观察进一步表明,SCF隔膜导致锌电极表面粗糙并形成枝晶,TOCN隔膜有所改善,而TOCN-A隔膜能显著抑制枝晶生长,使电极表面平整光滑,表明APAM在引导均匀锌沉积方面具有积极作用。
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TOCN隔膜具有一定抑制作用,颜色变化较缓慢;
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其它
该研究为通过隔膜设计实现高性能Zn-I₂电池提供了新的见解。
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