可充电水系锌电池具有低成本、安全性和良好的循环能力，这在很大程度上归功于与水兼容的锌（Zn）金属负极。然而，锌负极在含水电解质中腐蚀。虽然这种腐蚀是众所周知的，但区分腐蚀对负极容量损失的相对重要性仍然知之甚少。

近日，牛津大学Shengda D. Pu，Peter G. Bruce，Xiangwen Gao，华威大学Alex W. Robertson分析并量化了在弱酸性硫酸锌电解液中老化过程中发生的金属负极损失。

文章要点

1）研究人员已经解耦并量化了这些过程及其在不同充电率、老化时间和阳极负载方面的相应变化。研究揭示了老化诱导的“屏蔽锌”的存在，这被发现是酸性 AZB 容量衰减的主要原因。这种屏蔽锌的形成机制被证明不同于由于枝晶形成和分离导致的锌损失—“死锌”，而是被发现是阳极老化引起的腐蚀和伴随的气体形成的结果, 由原位 X 射线计算机断层扫描 (XCT) 确定。

2）研究人员发现过量气体的形成会积聚并使电解质远离阳极表面区域，从而“屏蔽”这些区域的 Zn，以免在放电过程中溶解。在一个简单的脱气过程之后，可以恢复因老化而损失的大部分容量，因为之前隔离的屏蔽 Zn 与电解质的接触已经恢复。

这项研究为 AZB 中老化引起的降解过程提供了一个全新的视角，通过它可以开发改进的策略来缓解这个问题。

参考文献

Shengda D. Pu, et al, Decoupling, quantifying, and restoring aging-induced Zn-anode losses in rechargeable aqueous zinc batteries, Joule, 2023

DOI: 10.1016/j.joule.2023.01.010

https://doi.org/10.1016/j.joule.2023.01.010