水性鋅離子電池(ZIBs)存在嚴重的鋅枝晶生長和副反應,表現為庫侖效率低和循環穩定性差。電解質工程被認為是提高鋅金屬可逆性的有效方法。在此,四川大學Cai Wenlong、Zhang Yun通過構建競爭性溶劑化結構,開發了一種獨特的電解質調節策略,可用于持久的ZIBs。
本文要點:
1) 在復合水系統中,引入碳酸二甲酯(DMC)中的不溶性LiNO3可以阻止活性水從Zn2+配位環境中解離,并且有機/陰離子富集的溶劑化結構能夠形成穩定的界面,從而有效抑制不良反應。
2) 此外,鋅金屬陽極在1600小時內表現出抑制枝晶生長和電鍍/剝離過程的高可逆性,并具有超過16 Ah cm?2的累積容量,以及在高溫(50°C)下具有超長壽命。最后,Zn||V2O5全電池可以在1A g?1下穩定運行1000次以上。
Xuemei Zhang et.al Electrolyte Engineering via Competitive Solvation Structures for Developing Longevous Zinc Ion Batteries Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202302749
https://doi.org/10.1002/aenm.202302749