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黃云輝/秦家千/張新宇Naon Energy:纖維素納米纖維-氧化鋯隔膜抑制鋅枝晶

目前提倡的抑制鋅枝晶的電極和電解質(zhì)的優(yōu)化策略對(duì)于水性鋅離子電池仍然具有挑戰(zhàn)性。近日，華中科技大學(xué)黃云輝（通訊作者），朱拉隆功大學(xué)秦家千（通訊作者）和燕山大學(xué)張新宇（通訊作者）等人在材料研究頂級(jí)期刊Nano Energy上發(fā)表了題為“Modulating Zn deposition via ceramic-cellulose separator with interfacial polarization effect for durable zinc anode”的研究性論文。

隔膜的形貌表征

作者開發(fā)了一種纖維素納米纖維-氧化鋯復(fù)合(ZC)隔膜，其具有易于制造和成本有效的特征，以穩(wěn)定鋅陽(yáng)極。

隔膜的電化學(xué)性能測(cè)試

ZC隔膜的設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)出色的離子電導(dǎo)率和高Zn²⁺轉(zhuǎn)移數(shù)(0.69)，高介電常數(shù)的氧化鋯顆粒通過麥克斯韋-瓦格納極化效應(yīng)提供定向電場(chǎng)，調(diào)節(jié)均勻的鋅沉積，加速Zn²⁺離子擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)并排斥陰離子，從而穩(wěn)定鋅陽(yáng)極并抑制鈍化反應(yīng)。陶瓷-纖維素隔膜為建造用于大規(guī)模儲(chǔ)能的先進(jìn)鋅負(fù)極提供了一種有吸引力的策略。

Zn²⁺通過隔膜可能的遷移過程示意圖

Modulating Zn deposition via ceramic-cellulose separator with interfacial polarization effect for durable zinc anode（Nano Energy，2021， DOI:10.1016/j.nanoen.2021.106322）

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