锌（Zn）金属被认为是一种很有前途的水系锌离子电池负极材料。然而，其在电镀/剥离过程中存在枝晶生长、腐蚀和库仑效率（CE）低等问题。

近日，台湾科技大学Bing Joe Hwang，Wei-Nien Su，She-Huang Wu，斯坦福大学戴宏杰院士报道了一种（4 m Zn(CF₃SO₃)₂+2 m LiClO₄）浓缩型混合电解质（CHAE），以克服Zn负极所面临的挑战。所研制的电解质实现了无枝晶镀锌/脱锌，获得了优异的约100%的电导率，超过了以往报道的数值。

文章要点

1）基于同步加速器的Operando透射X射线显微镜（TXM）、X射线衍射（XRD）和非原位X射线光电子能谱（XPS）分析表明，与稀混合水电解质（DHAE）形成的更松散的溶剂衍生钝化层相比，使用CHAE形成的更致密的阴离子衍生钝化层有利于均匀的电流分布，更好地防止新沉积的锌与电解质直接接触。

2）CHAE对致密、稳定的盐-阴离子衍生钝化层的有利作用可以归因于其独特的溶剂化结构，抑制了与水有关的副反应，并拓宽了电化学电位窗口。在混合Zn||LiFePO4中，基于CHAE的电池在285次循环后的稳定性能为CE超过99%，容量保持率超过90%。相比之下，基于DHAE的电池在170次循环后容量保持率小于65%。

参考文献

Bizualem Wakuma Olbasa, et al, Highly Reversible Zn Metal Anode Stabilized by Dense and Anion-Derived Passivation Layer Obtained from Concentrated Hybrid Aqueous Electrolyte, Adv. Funct. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adfm.202103959

https://doi.org/10.1002/adfm.202103959