水性鋅碘電池(ZIB)的實際應用受到猖獗的鋅枝晶生長、寄生腐蝕和多碘化物穿梭的阻礙。
在這項工作中,南洋理工大學范紅金教授報道了離子液體EMIM[OAc]被用作全方位解決方案,以減輕鋅陽極和碘陰極側的挑戰。
文章要點
1)首先,EMIM+嵌入的貧水內亥姆霍茲平面(IHP)和由OAc調制的惰性溶劑化鞘有效地排斥H2O分子遠離Zn陽極表面。EMIM+在Zn金屬上的優先吸附通過空間位阻效應促進均勻的Zn成核。
2)其次,EMIM+可以通過阻礙碘溶解并形成EMIM+–I3-主導相來減少多碘化物穿梭。
3)這些效應從整體上提高了循環壽命,Zn||Zn對稱電池和Zn-I2全電池都體現了這一點。與不含離子液體EAc添加劑的ZIB相比,在4 A g-1下經過18,000次循環后,含有EAc的ZIB的容量衰減率僅為0.01‰,并且自放電更低,日歷壽命更長。
參考文獻
Tao Xiao, et al, All-Round Ionic Liquids for Shuttle-Free Zinc-Iodine Battery, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202318470
DOI: 10.1002/anie.202318470
https://doi.org/10.1002/anie.202318470