水性锌金属电池（AZMB）正在成为锂离子电池技术的一种有效替代品。然而，由于枝晶形成、析氢反应（HER）和阳极上的ZnO钝化等挑战，AZMB的发展受到阻碍。近日，普渡大学Jeffrey E. Dick设计了一种四烷基磺酰胺（TAS）添加剂，用于抑制HER、枝晶形成和提高可循环性。

本文要点：

1) 如⁶⁷Zn和¹H核磁共振波谱、高分辨率质谱（HRMS）和密度泛函理论（DFT）研究所示，1mM的TAS可以有效地将水分子从Zn²⁺溶剂化壳中置换出来，从而改变Zn²⁺的溶剂化基质并破坏自由水的氢键网络。与电极表面原位监测同步的伏安法揭示了TAS可以抑制树枝状生长和HER。

2) 电化学质谱（ECMS）捕捉了锌电沉积过程中HER的实时抑制，揭示了TAS抑制HER的能力。在存在TAS的纽扣电池中，循环寿命从≈100小时提高到2500小时以上。

参考文献：

Kingshuk Roy et.al How Solvation Energetics Dampen the Hydrogen Evolution Reaction to Maximize Zinc Anode Stability Adv. Energy Mater. 2024

DOI: 10.1002/aenm.202303998

https://doi.org/10.1002/aenm.202303998