隨著社會經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的快速發(fā)展，鋰離子電池作為主要的儲能器件已在移動電子設(shè)備和電動汽車等行業(yè)被廣泛應(yīng)用。然而，仍存在鋰資源稀缺且價(jià)格高昂等問題有待進(jìn)一步解決。在此背景下，開發(fā)其它金屬（鈉、鉀、鋅等）替代鋰金屬，且使電池兼具低價(jià)和良好電化學(xué)性能是該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)問題。

　　近日，省科學(xué)院半導(dǎo)體院的研究人員開發(fā)了一種簡單的制備3D NP Zn-Cu合金負(fù)極的方法，該電極表現(xiàn)出了良好的電化學(xué)穩(wěn)定性，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)出水系高壓鋅離子電池，該研究為設(shè)計(jì)高電壓和高能量密度的鋅基水系電池提供了指導(dǎo)，對于發(fā)現(xiàn)先進(jìn)的電化學(xué)存儲系統(tǒng)具有重要意義。

　　相關(guān)成果以“Novel 3D Nanoporous Zn–Cu Alloy as Long-Life Anode toward High-Voltage Double Electrolyte Aqueous Zinc-Ion Batteries”為題發(fā)表于《Small》(工程技術(shù)一區(qū)top，2019年影響因子11.459) ，半導(dǎo)體院為第一作者單位，該工作得到了省科學(xué)院創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展能力建設(shè)專項(xiàng)和中國博后面上項(xiàng)目的資助。

高壓水系鋅離子電池的能量密度和功率密度與常見電池體系的比較

3D NP Zn-Cu合金負(fù)極的制備流程及多孔電極與平板電極和粉體電極充放電過程的比較示意圖

高壓水系鋅離子電池結(jié)構(gòu)和工作原理示意圖

　　論文鏈接：https://doi.org/10.1002/smll.202001323

　　（省科學(xué)院半導(dǎo)體院材料外延平臺/供稿）