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Sn是一種極具潛力的水系電池金屬陽極，每個原子可提供多達四個電子的氧化還原過程（903 mAh g^?1_Sn）。然而，由于對機理的理解有限，實際利用四電子Sn（OH）₆^2?/Sn的可逆性仍極具挑戰性。近日，斯坦福大學Wang Jianbo、加利福尼亞大學J. Tyler Mefford揭示了一種動力學不對稱的氧化還原途徑，其涉及連續的四電子電鍍和通過Sn（OH）₃^?中間體的逐步2+2電子剝離。

本文要點：

1) Sn（OH）₃^?交叉誘導了可逆自放電，降低了庫侖效率，但不影響循環性能，這一點在四電子Sn-Ni全電池中得到了證明，這些電池能夠維持>800小時的穩定循環。

2) 通過調整隔膜的離子選擇性以抑制Sn（OH）₃^?的交叉，同時允許OH^?的傳輸，作者進一步實現了高Sn利用率（67%）和高能量密度（143.1 Wh L^?1）。該研究為工程可逆多電子金屬陽極的權衡提供了重要指導，并為錫基水系電池的實際能量密度定義了新基準。

參考文獻：

Jianbo Wang et.al A reversible four-electron Sn metal aqueous battery Joule 2024

DOI: 10.1016/j.joule.2024.09.002

https://doi.org/10.1016/j.joule.2024.09.002