水系亜鉛イオン電池における安定した亜鉛金属アノードのための熱注入法の確立

低コスト、高容量、環境に優しい特性を持つ金属亜鉛（Zn）は、水系エネルギー貯蔵デバイス用の魅力的なアノード材料と見なされています。しかし、樹枝状成長と厳しい副反応がZn金属アノードの開発を制限しています。これらの問題を解決するために、数多くの3Dホストが広く探求されていますが、構造化された電極へのZn金属の事前貯蔵は困難です。ここでは、安定した複合Znベースのアノードを作成するための熱注入戦略が初めて報告されます。この融解・湿潤・冷却プロセスに従い、金属Znは3Dスケルトン内に高密度かつ確実に封入され、樹枝状成長を効率的に抑制します。同時に、in/ex situテストを通じて、金属Zn表面上のZnO層の形成が水素発生反応（1.8 mmol h-1 cm-2）とサイクリング中の被覆を抑制します。その結果、この電極は対称セルで10 mA cm-2で1000サイクル以上の長寿命を実現します。この新しいアノードとLiMn2 O4カソードを組み合わせたポーチセルは、300サイクル後に94 mAh g-1以上の容量保持を維持します。この研究は、革新的なZnアノード構造と水系Znイオン電池用の拡張可能な金属Zn事前貯蔵法を提示します。」},{