南信大张一洲/扬大庞欢《Adv. Funct. Mater.》:3D打印MXene基铁电聚合物改善锌离子电池性能
2023-09-21 来源:高分子科技
近期,南信大张一洲教授团队&扬大庞欢教授团队通过调控3D打印过程实现MXene基PVDF聚合物链从α相到β相的转变,从而提高PVDF薄膜的铁电性能(图1)。这种保护层可以控制锌离子的浓度分布,使锌枝晶均匀生长。因此,使用此类负极(PVDF-MXene-Zn)的锌对称电池在 1.0 mA cm?2、1.0 mAh cm?2 下表现出可逆镀锌/剥离,具有较低的过电位,在1.0 mAh cm?2 电流密度下稳定循环超过 4200 小时,并且具有较高倍率性能,最高电流密度为 10 mA cm?2(图2)。当使用MnO2和活性炭作为正极活性材料时,所得的Zn-MnO2电池和锌离子电容器表现出优异的循环稳定性(图3)。本研究提出的方法为保护锌阳极提供了一种新策略,促进了锌离子电池的实际应用。该工作以“3D Printing of MXene-Enhanced Ferroelectric Polymer for Ultrastable Zinc Anodes”为题发表在《Adv. Funct. Mater.》上(Adv. Funct. Mater. 2023, 2305550),文章第一作者是南京信息工程大学的朱国银博士。
图1. 3D打印技术构建PVDF-MXene人工保护层
图2. 锌对称电池和锌铜电池性能测试
图3.锌-二氧化锰全电池和锌离子电容器测试
原文链接:https://doi.org/10.1002/adfm.202305550
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(责任编辑:xu)
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