成果簡介
鋅離子電池（ZIB）由於其可接受的安全性能、低成本和易於組裝，已成為一種優異的儲能裝置。然而，用於增強 ZIBs 儲能性能的碳基集流體的內在缺陷限制了 ZIBs 的進一步應用。為了解決這個問題，通過表面功能化以增強其化學活性的集流體技術流似乎是面向未來的 ZIB 的一種有前途的方法。本文，韓國慶尚大學Geon-Hyoung An等研究人員在《INTERNATIONAL JOURNAL OF ENERGY RESEARCH》期刊發表名為「Zinc-ion battery based on heteroatom-doped improved-quality graphene film as a functional current collector」的論文，研究製備了氟和氮共摻雜的改進質量石墨烯薄膜作為 ZIBs 的功能集流體，並證明了集流體的電導率增加和潤濕性增強對ZIB儲能性能的協同作用。
結果表明，所製備的 ZIB在0.3A/g的電流密度下表現出380mAh/g 的高比容量，在 0.5A/g 的電流密度下循環壽命長達150次，容量保持率為80.6%。A/g，以及 135 Wh/kg 的高能量密度和270W/kg 的功率密度。此外，固態 ZIB 表現出出色的機械靈活性和安全性。
圖文導讀
圖1、(A) 使用表面功能化的氟和氮共摻雜改進質量石墨烯薄膜 (FN-IQGF) 的製造過程示意圖。(B) 由 FN-IQGF 作為功能集電器組成的鋅離子電池 (ZIB) 示意圖
圖2、石墨烯薄膜（GF；A 和 D）、IQGF（B 和 E）和 FN-IQGF（C 和 F）的掃描電子顯微鏡 (SEM) 圖像和放大的 SEM 圖像。(G) FN-IQGF 捲起狀態的照片
圖3.(A) X 射線衍射 (XRD) 圖，(B) 熱重分析 (TGA) 曲線，(C) 差示掃描量熱法 (DSC) 曲線，(D) 拉曼光譜，(E) 電導率，和 (F-H) ) 接觸角測量
圖4、(A) 奈奎斯特圖，(B) 倍率性能，(C) 倍率性能與先前報道的 ZIB 的比較，(D) 循環穩定性，以及 (E) 比較功率和能量密度的拉貢圖FN-IQGF 與之前報道的儲能設備相比
圖5、(A) 固態 ZIB 結構示意圖。(B) 評價表現。(C) 拉貢情節。(D) 顯示智能手機、微控制器和藍牙設備連接到 ZIB 的直線、摺疊和切割狀態，甚至在水下的電壓條件的照片
圖6、示意圖顯示了 FN-IQGF 作為功能性集電器的優勢，具有增加電導率和改善電極材料/集電器之間界面穩定性的協同效應
文獻：
https://doi.org/10.1002/er.8328
