纳米多孔复合材料作为锌离子负极的性能探究与分析.pdfVIP

第15卷第5期有色金属（中英文）Vol.15,No.5

2025年5月NonferrousMetalsMay2025

doi:10.20242/j.issn.2097-5384.2025.05.001

纳米多孔复合材料作为锌离子负极的性能

探究与分析

来盛，郝惠芳，梁家琛，周瑞莎

（中北大学化学与化工学院，太原030051）

摘要：水系锌离子电池由于锌表面枝晶的产生、腐蚀现象以及不利的副反应，严重威胁着锌离子电池的循环稳定性。通过铜金属层

修饰与涂层法相结合构建了具有协同效应的锌基复合材料。利用循环伏安法、恒流充放电等电化学测试表明，该材料显著提升了水系

锌离子电池性能，有效降低了锌离子成核过电位，且对称电池分别在5mA/cm²和10mA/cm²的电流密度下实现了1200h和1700h

的长循环，研究结果显示，进一步组装锌离子混合电容器在循环9000圈以后库伦效率仍能达到100%。实现协同效应的改性策略所

展现出的优异性能远优于BareZn负极，这为电池领域带来了全新的发展思路。

关键词：水系锌离子电池；锌阳极；氧化铝；协同效应；长循环

中图分类号：TM912;0611文献标志码：A文章编号：2097-5384(2025)05-0727-08

ResearchandAnalysisofthePropertiesofNano-porousComposites

asZincIonAnode

LAISheng,HAOHuifang,LIANGJiachen,ZHOURuisha

(CollegeofChemistryandChemicalEngineering,NorthUniversityofChina,Taiyuan030051,China)

Abstract:Theformationofdendritesonthesurfaceofzinc,corrosionandadversesidereactionsseriouslythreatenthe

cyclestabilityofzinc-ionbatteries.Acompositecoatingwithsynergisticeffectwasconstructedbyin-situchemicalreaction

andcoatingmethod.ThestructureofthecompositecoatingwascharacterizedbySEM,XRD,XPS,etc.Theresultsshow

thatthecompositeelectrodeissuccessfullyprepared.Theimprovementeffectofthecompositecoatingontheaqueouszinc-

ionbatteryisprovedbycyclicvoltammetryandconstantcurrentcharge-dischargetestmethods.Thecompositecoating

effectivelyreducesthenucleationoverpotentialofzincionsthroughasynergisticeffect.Asaresult,thesymmetricbatteries