水性锌离子电池(ZIBs)存在严重的锌枝晶生长和副反应,表现为库仑效率低和循环稳定性差。电解质工程被认为是提高锌金属可逆性的有效方法。在此,四川大学Cai Wenlong、Zhang Yun通过构建竞争性溶剂化结构,开发了一种独特的电解质调节策略,可用于持久的ZIBs。
本文要点:
1) 在复合水系统中,引入碳酸二甲酯(DMC)中的不溶性LiNO3可以阻止活性水从Zn2+配位环境中解离,并且有机/阴离子富集的溶剂化结构能够形成稳定的界面,从而有效抑制不良反应。
2) 此外,锌金属阳极在1600小时内表现出抑制枝晶生长和电镀/剥离过程的高可逆性,并具有超过16 Ah cm−2的累积容量,以及在高温(50°C)下具有超长寿命。最后,Zn||V2O5全电池可以在1A g−1下稳定运行1000次以上。
Xuemei Zhang et.al Electrolyte Engineering via Competitive Solvation Structures for Developing Longevous Zinc Ion Batteries Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202302749
https://doi.org/10.1002/aenm.202302749