较差的锌可逆性已经严重限制了水系锌离子电池(ZIBs)的应用。同时，它在水介质中的行为尚未得到完全解释。

近日，阿德莱德大学乔世璋教授发现，除了析氢和枝晶生长之外，锌电极还面临着与O₂相关的腐蚀。

文章要点

1）与水系Li/Na电池不同，去除O₂会促进竞争性析氢副反应，因此不能提高ZIB性能。

2）为了解决锌的问题，提出了一种一次性电解液策略，引入了一种三重功能的C₃H₇Na₂O₆P，可以在电池的保质期内发挥作用。它可以调节H⁺浓度，降低自由水活性，抑制析氢副反应。

3）在电池运行前，可以触发自修复的固体电解质界面相(SEI)，抑制O₂吸附腐蚀和枝状沉积。因此，在85%的高放电深度下，可获得99.6%的高锌可逆性。具有稀电解质的软包全电池显示出创纪录的寿命，在500次循环后容量保持率为95.5%。

这项研究不仅深入研究了锌在水介质中的行为，还强调了活性金属负极(包括锌和锂金属)在实际应用期间的设计规则。

参考文献

Junnan Hao, et al, Triple-function electrolyte regulation towards advanced aqueous Zn-ion batteries,  Adv. Mater. 2022

DOI: 10.1002/adma.202206963

https://doi.org/10.1002/adma.202206963