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图1. Sb/Sb2Zn3异质结界面层稳定锌沉积的机理。a锌沉积在锌箔和Sb/Sb2Zn3异质结界面层上的示意图;b锌在锌箔和Sb/Sb2Zn3异质结界面层上的吸附能;c, d锌在锌箔和Sb/Sb2Zn3异质结界面层上的电荷密度分布;e, f锌箔和Sb/Sb2Zn3异质结界面层在锌沉积过程中的电流密度分布。
图2. 大容量锌溴电池的研究及其在储能中的实际应用。a 大容量锌溴电池结构示意图;b 大容量锌溴电池的实物图;c容量为500 mAh电池的循环曲线; d 单体容量为1.5 Ah的锌溴电池在不同连接形式下的放电曲线;e, f 9 Wh(6 V, 1.5 Ah)的锌溴电池模组存储可再生能源的应用展示。
近年来,陈维教授课题组致力于大规模储能电池的研究和应用开发,已在水系金属离子电池储能体系(Nat. Commun.14 (2023) 76,Angew. Chem. Int. Ed.(2022) e202214966;Adv.Mater.34 (2022) 2203249;Adv.Energy Mater.12 (2022)2103352;Adv.Energy Mater.12(2022)2103705;Energy Storage Mater.47 (2022)113-121;Adv.Energy Mater.5 (2021) 2002904;eScience1 (2021) 178-185),可充电氢气电池储能体系(Chemical Reviews122 (2022) 16610-16751;Nat. Commun.13 (2022) 2805;J. Am. Chem. Soc.143(2021) 20302-20308;JACS Au2023;Adv. Funct. Mater.31 (2021) 2101024;Energy Storage Mater.42 (2021) 464-469;Mater. Today Energy19 (2021) 100603;Nano Lett.20 (2020) 3278-3283)等研究方向取得了一系列重要的阶段性成果。
中国科学技术大学化学与材料科学学院的博士生郑新华和博士后刘再春为该论文的共同第一作者,中国科学技术大学化学与材料科学学院、合肥微尺度物质科学国家研究中心的陈维教授为该论文的通讯作者。大规模储能电池系列研究工作得到中国科大人才团队项目和中央高校基本科研业务费专项资金的资助。
论文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-022-35630-6
(化学与材料科学学院、微尺度物质科学国家研究中心、科研部)
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