电化学方法合成用于高性能水系镁金属电池的ZIF-67/Ppy负极薄膜

《Industrial & Engineering Chemistry Research》：ZIF-67/Ppy Film on the Anode Synthesized by Electrochemical Method for High-Performance Aqueous Magnesium Metal Batteries

　　

摘要

环境与资源危机呼唤清洁能源。镁电池具有容量高、安全性好和成本低廉的优势，但在水性环境中严重的钝化和自腐蚀现象阻碍了其发展。本研究介绍了一种创新的方法，用于在镁电极表面电化学合成 ZIF-67/Ppy 复合薄膜。ZIF-67/Ppy 薄膜层的修饰有效抑制了镁阳极表面的副反应，从而显著提高了其耐腐蚀性。电化学测试表明，经过 ZIF-67/Ppy 修饰的水系镁电池表现出优异的电化学性能。具体来说，单次放电持续时间从 2.5 小时延长至约 8.3 小时，与未修饰电池相比，初始放电电位提高了近 0.2 V。在长期循环测试中，ZIF-67/Ppy 修饰的镁电池表现出卓越的稳定性和降低的极化程度。密度泛函理论（DFT）计算表明，引入 ZIF-67/Ppy 薄膜促进了反应动力学，并改善了阳极表面的电子转移。