水基锌离子电池(AZIB)作为电网储能系统受到越来越多的关注。然而，由于与锌枝晶生长和寄生反应相关的不受控制的界面现象，保证长期可逆操作并不是微不足道的。

近日，首尔大学Jang Wook Choi向电解液中添加六甲基磷酰胺(HMPA)揭示了表面过电位(|η_S|)是衡量可逆性的关键指标。

文章要点

1）HMPA吸附在金属锌表面的活性位上，提高了表面过电位，降低了成核势垒，减小了晶核的临界尺寸(r_crit)。

2）研究人员还用Wagner(W_a)无量纲数关联了观察到的界面到块体的性质。可控界面使锌V₆O₁₃全电池在2000次循环中保持75.97%的容量，而72h的容量损失仅为1.5%。

3）研究不仅提供了无与伦比的循环和存储性能的AZIB，而且还提出了表面超电位作为AZIB循环和存储可持续性的关键描述。

参考文献

Minkwan Kim, et al, Surface Overpotential as a Key Metric for the Discharge−Charge Reversibility of Aqueous Zinc-Ion Batteries, J. Am. Chem. Soc., 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c01614

https://doi.org/10.1021/jacs.3c01614