AEM: 基于氟化共价有机框架薄膜的锌阳极离子传输动力学和界面稳定性增强技术

锌（Zn）因其安全性、无毒性和成本效益而成为水基储能设备的理想阳极。然而，锌阳极的可逆性受到不受控制的枝晶增殖和寄生副反应的限制。为了最大限度地减少这些不利影响，我们在锌阳极上原位合成了一层高度取向、结晶的二维多孔氟化共价有机框架（称为 TpBD-2F）薄膜作为保护层。亲锌疏水的TpBD-2F提供了大量一维含氟纳米通道，可促进Zn2+ 的跳跃/转移并阻止H2O的渗入，从而调节Zn2+通量并抑制界面腐蚀。由此产生的 TpBD-2F保护膜能在2 mA cm-2 的条件下，在对称电池中稳定电镀/剥离超过1200 小时。此外，组装好的完整电池（锌离子电容器）在5 A g-1 的电流密度下可实现超过100 000 次的超长循环寿命，几乎优于所有已报道的多孔晶体材料。

图文简介

TpBD-2F膜的设计理念：阐明氟化纳米通道的合成过程及其在指导快速、均匀、可逆的Zn2+电镀/剥离过程中的作用。

TpBD-2F薄膜的性质和结构表征

离子传输行为和去溶剂化效应的研究

HER和防腐蚀性能的表征

非对称、对称和全电池的电化学性能

论文信息

通讯作者： Aliaksandr S. Bandarenka, Mian Zahid Hussain, Roland A. Fischer