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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