水系锌离子电池材料氯化铟
  • 作为电解液添加剂抑制锌枝晶生长:在水系锌离子电池电解液中加入氯化铟添加剂,其\(In^{3+}\)会优先吸附在锌负极表面,由于稀土金属特有的静电屏蔽效应,\(In^{3+}\)可在锌负极表面形成动态的静电屏蔽层,降低极化电压,诱导锌离子均匀沉积 / 溶解,实现致密的金属锌沉积,从而抑制锌枝晶的生长及恶化。例如,当氯化铟添加剂浓度为 0.01-0.1mol/L 时,可使锌金属电极稳定循环 3000 小时,还能将电池的库伦效率提高到 98%以上。

  • 用于制备固态电解质:氯化铟可与氯化锂等反应制备锂铟氯复合物,用于制作固态无机电解质膜。它还可与其他卤化物如 LiCl、KCl 形成混合熔融盐,作为高温固态电解质,用于高温储能电池等特殊场景。此外,氯化铟是制备氯铟化锂(\(Li_3InCl_6\))固体电解质的重要原料,\(Li_3InCl_6\)具有离子电导率高、电化学窗口宽等优点,是一种很有发展潜力的固态电解质材料。

  • 拓宽水系锌离子电池的工作温度区间:氯化铟溶液可作为无机添加剂用于制备宽温域水合共晶电解液。例如,由六水合高氯酸锌、乙二醇和三氯化铟溶液组成的水合共晶电解质体系,可将水系锌离子电池的温度区间拓宽为 - 50℃至 50℃。该水合共晶电解质能够在锌负极表面原位形成疏锌 - 亲锌双界面层,促进了锌阳极的稳定性和\(Zn^{2+}\)的快速传输,以实现均匀的锌沉积,从而拓宽了水系锌离子电池的使用温度区域,提高电池的电化学性能,延长电池的使用寿命。

  • 制备锌负极保护涂层:氯化铟可用于制备锌负极保护涂层材料。如将氯化铟和聚合物溶于有机溶剂中,获得氯化铟 - 聚合物的有机溶剂溶液,将其滴涂在洁净的锌负极表面,然后盖上蛋壳膜,可得到蛋壳膜 - 聚合物保护的锌负极。该复合涂层的外层多孔有机层可作为锌离子的迁移位点和传输通道,促进转移动力学,同时增强内层亲锌铜层和锌负极之间的界面粘附力,抑制锌枝晶生长。



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备注: 氯化铟制备锌负极保护涂层,氯化铟(Ⅲ)四水合物 CAS#: 22519-64-8,氯化铟四水合物;分析纯氯化铟;氯化铟溶解度