鋅金屬陽極的長期可逆電鍍/剝離是水性鋅離子電池(ZIBs)的一個關鍵方面。然而,它受到陽極/電解質界面處發生的不受控制電沉積和副反應限制。在金屬配位化學的指導下,浙江大學Lu Jun將一種新型添加劑二苯胺磺酸鈉(DASS)加入ZnSO4電解質中,以引導穩定可逆的鋅沉積。
本文要點:
1) 理論計算和實驗結果表明,N、S位與Zn(Zn─N、 Zn─S)之間具有強烈的雙重協調效應,并且這種吸附的DASS層不僅可以防止H2O與陽極之間的緊密接觸以抑制界面副反應,還可以引導3D Zn2+離子擴散和均勻電沉積以抑制鋅枝晶。
2) 因此,DASS添加劑能夠在1 mA cm?2(1 mAh cm?2)下實現長達2400小時的超長穩定循環,即使在20 mA cm?2中的超高電流密度下,也能實現250小時的穩定循環,這突出了陽極/電解質界面的可靠配位效應。
Jin Cao et.al Interfacial Double-Coordination Effect Guiding Uniform Electrodeposition for Reversible Zinc Metal Anode Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202302770
https://doi.org/10.1002/aenm.202302770