三维锌锡合金设计稳定水系锌离子电池负极
宋仪
李厚祯
康永超
王书华
山东大学晶体材料研究院(晶体材料全国重点实验室),山东济南 250022
摘要：[目的]为了解决水系锌离子电池循环过程中锌负极表面的腐蚀、析氢等不可控副反应和枝晶生长等问题,优化设计锌负极,抑制电池在充放电过程中的腐蚀和析氢反应,均匀锌沉积.[方法]通过多次置换反应和物理辊压制备三维锌锡合金负极;采用扫描电子显微镜和X射线衍射分析三维锌锡合金负极的结构和形貌,在三电极体系下进行电化学测试,研究三维锌锡合金负极的耐腐蚀和抑制析氢及枝晶生长能力.[结果]在电流密度为0.5 mA·cm-2时,三维锌锡合金负极组装的对称电池具有850h的循环寿命;在电流密度为4A·g-1时,ZnSn||钒酸铵(NHVO)全电池的比容量高达182mA·h·g-1,循环1 000次后,比Zn||NHVO全电池的比容量高47.2mA·h·g-1.[结论]三维锌锡合金作为水系锌离子电池负极,为实现耐腐蚀、无析氢和枝晶的水系锌离子电池提供新方案.
关键词：水系锌离子电池三维锌锡合金负极耐腐蚀抑制析氢锌枝晶
分类号：TB31(工程材料学)TM911(独立电源技术（直接发电）)
论文发表日期：2026-03-01
在线出版日期：2026-05-22（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 113-123 )
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