分会

第六十一分会：能源化学

摘要

金属锌负极的循环不稳定性阻碍了水系锌离子电池（AZIB）的商业化，尽管它们已成为未来电化学储能中最可靠的技术。基于课题组前期在金属腐蚀防护和锂离子电池方面的经验，本工作通过简单的浸渍处理在锌箔负极表面制备了亲锌的三价铬转化膜（TCCF）。具有丰富活性位点的TCCF不仅能够增加Zn2+的沉积位点，降低成核超电势，同时还改善了电解液的润湿性并降低了Zn2+的去溶剂化能垒。TCCF@Zn电极在Zn||Cu不对称电池中以3mA·cm−2的电流密度循环1700次后仍可以保持99%以上的库仑效率。在 Zn||Zn对称电池中，在3mA·cm-2电流密度下，TCCF@Zn可循环超过1700h；即使当电流密度升高到10mA·cm−2依旧可循环850小时以上。更重要的是，TCCF@Zn||V2O5 全电池表现出111.1 mAh·g−1 的初始比容量，在3 A·g−1 下循环4400圈后仍能保持90.7%的比容量，远大于原始的 Zn||V2O5 全电池（87.7 mAh·g -1 和53.8%）。 这项工作展示了一种高效、低成本的表面改性策略，该策略源自工业三价铬钝化处理，可在不久的将来为AZIB的应用提供指导方向。

关键词

水系锌离子电池；亲锌性；三价铬转化膜

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