教學(xué)科研
材料院研究團隊在《Advanced Functional Materials》上發(fā)表研究成果
來源：材料院通訊員：楊澤宇攝影： 編輯：尹申申審核：襲開國,、孟國忠,、徐勇瀏覽：時間：2025-03-21
【南林新聞中心訊】近日，我校材料科學(xué)與工程學(xué)院陳繼章教授團隊在國際知名期刊《Advanced Functional Materials》（影響因子：18.5）在線發(fā)表了題為“Zinc Monofluorophosphate: a New Zinc-Ion Conductor for Constructing Solid Electrolytes and In-Situ Modifying Zinc Metal Electrodes”的研究論文（文章鏈接：https://doi.org/10.1002/adfm.202423309）,。南京林業(yè)大學(xué)為第一完成單位和唯一通訊單位,，材料科學(xué)與工程學(xué)院碩士生余靜萱為論文的第一作者。該研究得到江蘇省自然科學(xué)基金,、江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金等經(jīng)費資助,。
大規(guī)模儲能技術(shù)在緩解可再生能源固有間歇性和用戶端需求頻繁波動的問題中起到不容忽視的關(guān)鍵作用。在眾多儲能技術(shù)中,，水系鋅離子電池因具有成本效益高,、安全性強、功率密度大和環(huán)境友好等顯著優(yōu)勢而備受關(guān)注,。然而,，鋅離子電池仍面臨諸多挑戰(zhàn)，尤其是鋅電極表面易形成鋅枝晶,、發(fā)生腐蝕和析氫反應(yīng)等問題,，嚴重影響了其使用壽命。
針對這些挑戰(zhàn),，研究團隊提出了一種新型鋅離子導(dǎo)體—單氟磷酸鋅（ZPOF）,。ZPOF具有較高的離子電導(dǎo)率，能夠促進鋅離子傳輸,，提高電化學(xué)反應(yīng)動力學(xué),。此外，ZPOF還表現(xiàn)出優(yōu)異的親鋅性,，有助于實現(xiàn)鋅的均勻沉積,。通過結(jié)合ZPOF和羧甲基纖維素構(gòu)建了固態(tài)電解質(zhì)膜，實現(xiàn)了較為穩(wěn)定的固態(tài)鋅離子電池,。此外,，通過簡便技術(shù)在鋅電極表面原位生成均一且緊密貼合的ZPOF保護層，有效抑制了鋅電極表面的一系列有害現(xiàn)象,。采用改性的ZPOF@Zn電極,，使鋅//鋅對稱電池在10 mA/cm2和25 mAh/cm2（DOD達到85.4%）的極端條件下具有高于550 h的循環(huán)壽命，并使鋅碘電池在N/P比為1.4的條件下循環(huán)10000次后仍保持97.8%的初始容量,。該研究不僅為鋅基電池的性能提升提供了新的解決方案,，還為金屬基電池的保護層設(shè)計和固態(tài)電解質(zhì)開發(fā)提供了有益參考。
