一种用于长寿命水系锌锰电池的海藻酸钠/二氧化硅准凝胶复合电解质

• 作者: 刘影 尤东江 康利涛 朱建辉 李向明 李雪渊 王宏刚 田柱 贾兰
• 来源期刊: 无机材料学报
• 学科: 工学
• 关键词: 锌锰电池 锌枝晶 准凝胶电解质 海藻酸钠 二氧化硅
• 年，卷（期）: 2020,（8）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 909-915,中插3-中插5
• 页数: 8页
• 分类号: TM911
• 字数: 4703字
• 语种: 中文
• DOI: 10.15541/jim20190473

摘要

锌锰(Zn-MnO2)电池具有高安全性、高环保性、高性价比的优点,适用于大规模储能电池.然而,金属锌负极在充放电中会因为"尖端效应"而产生锌枝晶,造成电池容量衰减甚至短路失效.本研究通过添加亲水性纳米二氧化硅(SiO2)和海藻酸钠(SA)将电解质转化为准凝胶电解质,有效抑制了锌负极表面的枝晶生长,以及由之造成的Zn-MnO2电池性能衰减.恒流充放电测试结果表明,采用准凝胶电解质的Zn-MnO2电池在1800次循环后容量保留率可达78％,而使用普通电解质的Zn-MnO2电池在1000次循环后容量已基本衰减为0.进一步探究准凝胶电解质对锌沉积行为的影响,发现准凝胶电解质的三维网络结构可以提高锌离子分布的均匀性,降低电池容量衰减速度与失效风险.