可充电锌离子电池（ZIBs）被广泛认为是大规模储能应用的有希望的候选储能技术之一。像大多数多价电池系统（基于Zn，Mg，Ca等）一样，ZIBs的进一步发展依赖于能够可逆Zn2+脱/嵌的新型正极主体的发现和设计。
近日，美国陆军研究实验室许康研究员，马里兰大学王春生教授，加拿大滑铁卢大学Linda F. Nazar报道了展示了一种基于氟磷酸盐正极（VPO4F）的高电压水系ZIB，其工作电压为1.9 V（vs.Zn2+/Zn）。
文章要点
1）为了量化不同介质中水的动力学随电解质组成的变化，研究人员利用准弹性中子散射（QENS）对高浓度电解质和混合的水/非水（HANE）电解质进行了表征和分析。研究发现，增加盐浓度或非水溶剂的比例成功地抑制了水的动力学，从而提高了电解液的阳极稳定性，并在抑制竞争H+插层和水氧化过程的基础上促进了Zn2+在界面的插层。
2）研究人员通过不同比例的水/非水溶剂，成功地调节了HANES中的Zn2+/H+共插层。在优化的电解液中，VPO4F正极材料实现了237 Wh kg−1的高能量密度和高的循环稳定性，在0.2 C循环200次后容量保持率超过80%。
这项研究对Zn2+/H+共插层相互作用的基本认识为水系ZIBs电池体系的设计提供了重要指导。
参考文献
Fei Wang, et al, Quantifying and Suppressing Proton Intercalation to Enable High-Voltage Zn-Ion Batteries, Adv. Energy Mater. 2021
DOI: 10.1002/aenm.202102016
https://doi.org/10.1002/aenm.202102016
