【科技】新发现！清华曲良提教授领导的研究组提出双电镀策略

时间：2022-07-18 11:02

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高性能、微型电化学储能器件对于未来的小型化电子设备至关重要，例如智能医疗植入物、无线传感器和物联网。微电池（MB）通常比微型超级电容器具有更高的能量密度和更稳定的电压输出。

然而，目前的MB涉及繁琐的施工程序和不令人满意的电化学性能。此外，不存在构建或操纵液体微电极的方法。

由清华大学曲良提教授、北京理工大学张志攀教授和中国科学院力学研究所刘峰教授领导的联合研究小组最近提出了一种双电镀策略，以快速构建新的锌溴微电池（Zn-Br）。2MB），具有超高面能量密度和极性可切换功能。

研究结果发表在《科学进展》上。

下图为：为Br的原位施工2阴极和锌阳极在充电过程中

（图片来源于：英卡思）

在该策略中，在充电过程中对微电极上的阴极和阳极进行原位电镀，从而消除了活性材料的合成。此外，还可以避免以前方法中阴极和阳极的麻烦和耗时的质量匹配，因为新方法涉及阴极 - 阳极对的电镀。

研究人员构建了第一个水性Zn-Br2通过使用氧化还原活性1-甲基-3-丙基咪唑溴化物与液体阴极的MB，这不仅防止了Br的扩散3 而且在充放电过程中也显示出快速的动力学。

锌-溴2MB显示出相等数量的阴极和阳极。它们还提供了创纪录的高面容量和能量密度，是大多数平面微电池的10倍以上。

锌–溴2MB是极性可切换的，因此允许在可能的错误操作期间进行自整流，例如在充电过程中错误地连接阴极和阳极。

“电极中合适的结合强度和松散的网络微观结构之间的结合赋予了Zn-Br2表现突出的MB，“刘教授说。

这项工作为通过精细设计其状态，机械性能和微观结构来促进小型化电子产品的发展提供了新的见解。

来源：科学探索X

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