设计水性电解质以确保锌金属阳极的完全可逆性仍然是一个挑战。盐电解质中的浓水,例如30 m ZnCl2,是解决锌金属阳极挑战的有效材料。然而,纯30 m ZnCl2电解质不能提供光滑的表面形态和高效的库仑效率。在此,俄勒冈州立大学Ji Xiulei、加利福尼亚大学P. Alex Greaney将香草醛作为提高ZnCl2电解液中锌金属阳极寿命的有效添加剂。
本文要点:
1) 作者向30 m ZnCl2中加入低浓度(5 mg mLwater−1)的香草醛,并通过消除枝晶、降低酸度和形成有效的固体电解质界面,改变了锌金属阳极的可逆性。电解液中香草醛的存在使锌金属阳极在0.2 mA cm−2的低电流密度下表现出99.34%的高库仑效率。
2) 在0.2 mA cm−2的电流密度下,析氢反应的影响得以发挥。通过使用该电解质,阳极/阴极容量(N/P)比为2:1的全电池锌金属电池在800次循环中没有表现出容量衰减。
David Hoang et.al Vanillin: An Effective Additive to Improve the Longevity of Zn Metal Anode in a 30 m ZnCl2 Electrolyte Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202301712
https://doi.org/10.1002/aenm.202301712