无毒金属锡(Sn)具有高的氢过电位和环境友好性,可用于高性能的水性电池。然而,Sn在酸性电解质中的大颗粒尺寸和不规则的沉积形态显著降低了循环稳定性。在这里,浙江师范大学夏永姚、黄健航发现上述问题的内在根源是Sn/Sn2+在酸性电解质中的高交换电流密度,并提出了两种有效的解决方法(明胶添加剂和甲磺酸基电解质)。
本文要点:
1) 具有独特络合环境的甲磺酸基电解质不仅提高了沉积Sn的均匀性,而且抑制了析氢,赋予Sn/Sn2+ 99.95%的高平均库仑效率。组装的贫电解质无阳极有机/Sn电池可以在4000多次循环中发挥优异的稳定性。
2) 此外,容量为23 mAh的放大无阳极电池持续了1000多次循环。该工作提供了提高锡循环稳定性的通用策略,并朝着实际应用迈出了重要一步。
Zuhao Yu et.al Highly reversible tin redox chemistry for stable anode-free acidic proton battery Joule 2024
DOI: 10.1016/j.joule.2024.03.007
https://doi.org/10.1016/j.joule.2024.03.007