电池大佬王春生高徒!复旦大学「国家高层次人才」王飞,重磅Nature Energy!
顶刊收割机
2026-07-05 08:30
文章摘要
本文针对长时储能技术中锌负极面临的枝晶生长、析氢副反应和界面不可逆变化等关键挑战,提出了一种配体限域稳定的流动锌浆料(FZS)电池系统。研究背景在于传统平板锌负极循环寿命有限,而流动阳极系统虽能缓解界面不稳定性,但锌颗粒密度大、分散性差导致浆料制备困难。研究目的是通过配体(MPA)辅助限域策略,实现纳米锌颗粒在导电网络中的均匀分散和可逆Zn/Zn²⁺氧化还原转化。研究结论表明:MPA配体通过重构Zn²⁺溶剂化结构并在锌纳米晶表面形成配位覆盖层,有效抑制了颗粒团聚和析氢副反应;FZS||Cu不对称电池库仑效率达99.94%,对称电池在22.5 mA cm⁻²条件下可稳定运行5128小时;FZS||MnO₂全电池在10 A g⁻¹下经5500次循环后容量保持81.1%,FZS||O₂全电池输出1.65 Ah超过100小时;技术经济评估显示平准化度电成本低于80 USD kWh⁻¹。该工作为可扩展、低成本的电网级金属浆料基液流电池提供了通用设计框架。
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