在水系锌电池中,锌负极经历了严重的腐蚀反应和枝晶生长问题,导致性能快速衰减。
在这里,天津大学杨全红教授,Zhe Weng,Daliang Han揭示了腐蚀机制,并确认了溶解氧(DO)而不是公认的质子是锌腐蚀和副产物沉淀的主要来源,特别是在电池的初始休息期。
文章要点
1)与常用的物理除氧方法不同,研究人员提出了一种化学自除氧策略来解决DO引起的危害。作为概念的证明,在水溶液中引入了2-磺酸钠(AQS)作为自还原添加剂。
2)结果表明,锌负极在0.5 mA cm-2下循环2500 h,在5 mA cm-2下循环1100 h以上,库仑效率高达99.6%。全电池还显示出500次循环后92%的高容量保持率。
研究结果对锌在水溶液中的腐蚀有了新的认识,也为锌电池的工业化提供了一种实用的解决方案。
参考文献
Rui Sun, et al, A Self-Deoxidizing Electrolyte Additive Enables Highly Stable Aqueous Zinc Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202303557
DOI: 10.1002/anie.202303557
https://doi.org/10.1002/anie.202303557