水性锌碘电池(ZIB)的实际应用受到猖獗的锌枝晶生长、寄生腐蚀和多碘化物穿梭的阻碍。
在这项工作中,南洋理工大学范红金教授报道了离子液体EMIM[OAc]被用作全方位解决方案,以减轻锌阳极和碘阴极侧的挑战。
文章要点
1)首先,EMIM+嵌入的贫水内亥姆霍兹平面(IHP)和由OAc调制的惰性溶剂化鞘有效地排斥H2O分子远离Zn阳极表面。EMIM+在Zn金属上的优先吸附通过空间位阻效应促进均匀的Zn成核。
2)其次,EMIM+可以通过阻碍碘溶解并形成EMIM+–I3-主导相来减少多碘化物穿梭。
3)这些效应从整体上提高了循环寿命,Zn||Zn对称电池和Zn-I2全电池都体现了这一点。与不含离子液体EAc添加剂的ZIB相比,在4 A g-1下经过18,000次循环后,含有EAc的ZIB的容量衰减率仅为0.01‰,并且自放电更低,日历寿命更长。
参考文献
Tao Xiao, et al, All-Round Ionic Liquids for Shuttle-Free Zinc-Iodine Battery, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202318470
DOI: 10.1002/anie.202318470
https://doi.org/10.1002/anie.202318470