在锌 (Zn) 电极上构建固体电解质界面 (SEI) 是稳定锌电极/电解质界面的有效策略。然而，在重复的镀锌/剥离过程中，锌电极的单层 SEI 会发生破裂并随之失效。

在这里，中科大Wei Chen，Zhenyu Li，华南理工大学Yu Wang提出通过添加1,3-二甲基-2-咪唑烷酮作为代表性电解质添加剂，构建一种坚固的双层SEI，该双层SEI可同时实现均匀的Zn²⁺传输和持久的机械稳定性，从而实现锌电极的高Zn利用率(ZUR)和库仑效率(CE)。

文章要点

1）Zn表面的这种双层SEI由富含结晶ZnCO3的外层和富含无定形ZnS的内层组成。有序的外层提高了循环过程中的机械稳定性，无定形内层使Zn2+传输均质化，从而实现均匀、致密的Zn沉积。

2）结果显示，双层SEI可实现4800次循环的可逆Zn沉积/剥离，平均CE为99.95%(±0.06%)。同时，Zn||Zn对称电池在面积容量为28.4 mAh cm⁻²的情况下，具有超过550小时的耐用寿命，ZUR高达98%。此外，基于双层SEI功能化Zn负极与不同正极结合的Zn全电池在高ZUR下均表现出稳定的循环性能。

参考文献

Meng, Y., Wang, M., Wang, J. et al. Robust bilayer solid electrolyte interphase for Zn electrode with high utilization and efficiency. Nat Commun 15, 8431 (2024).

DOI：10.1038/s41467-024-52611-z

https://doi.org/10.1038/s41467-024-52611-z