由溶剂化的H2O引起的结构恶化和副反应是水系锌离子电池正极和负极实际应用的主要限制。
在这里,中山大学Xihong Lu,Zujin Yang,东莞理工学院Shilei Xie配制了一种弱溶剂化电解质,以降低H2O的溶剂化能力并增强SO42−与Zn2+相对于H2O的配位竞争力。
文章要点
1)实验结果和理论模拟表明,实现了Zn2+的贫水溶剂化结构,这可以(i)基本上消除Zn阳极上溶剂化H2O介导的不良副反应。(ii)提高Zn2+的去溶剂化动力学并抑制Zn枝晶生长以及阴极结构畸变。
2)值得注意的是,这两个因素的协同作用使全电池具有长寿命,包括Zn/NaV3O8·1.5H2O、Zn/MnO2和Zn/CoFe(CN)6电池。更重要的是,组装了实用的可充电AA型Zn/NVO电池,其容量为101.7 mAh,在0.66 C下循环30次后容量保持率稳定为96.1%。
参考文献
Shi, X., Xie, J., Wang, J. et al. A weakly solvating electrolyte towards practical rechargeable aqueous zinc-ion batteries. Nat Commun 15, 302 (2024).
DOI:10.1038/s41467-023-44615-y
https://doi.org/10.1038/s41467-023-44615-y