水性鋅離子電池（AZIB）由于其低成本、固有的安全性和環(huán)境友好性，在新型儲能裝置中具有巨大潛力。然而，陽極上嚴(yán)重的枝晶和副反應(yīng)極大地限制了它們的實際應(yīng)用。近日，中南大學(xué)Li Juan、Wang Haiyan、Sun Xiaoyi開發(fā)了一種由ZnSO4和羧甲基纖維素鈉（CMC-Na）組成的新型膠體電解質(zhì)，用于抑制鋅陽極上的枝晶生長。
本文要點：
1) 分子動力學(xué)（MD）模擬證實，CMC-Na改變了Zn陽極表面的雙電層（EDL）結(jié)構(gòu)，降低了水和SO42-的含量，抑制了副反應(yīng)。在循環(huán)過程中原位構(gòu)建了有機(jī)/無機(jī)混合固體電解質(zhì)界面（SEI）層，這使其能夠在高電流密度和高庫侖效率下進(jìn)行超穩(wěn)定的Zn電鍍/剝離。
2) 此外，在2 A g?1的電流密度下，具有膠體電解質(zhì)的鋅離子混合電容器（ZIHC）在15000次循環(huán)后具有97%的容量保持率。即使在5 A g?1的高電流密度下，它在30000次循環(huán)后仍具有96%的容量保持率。
Xiao Fang et.al Robust Hybrid Solid Electrolyte Interface Induced by Zn-Poor Electric Double Layer for A Highly Reversible Zinc Anode Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202302499
https://doi.org/10.1002/aenm.202302499
