在鋅 (Zn) 電極上構建固體電解質界面 (SEI) 是穩定鋅電極/電解質界面的有效策略。然而，在重復的鍍鋅/剝離過程中，鋅電極的單層 SEI 會發生破裂并隨之失效。
在這里，中科大Wei Chen，Zhenyu Li，華南理工大學Yu Wang提出通過添加1,3-二甲基-2-咪唑烷酮作為代表性電解質添加劑，構建一種堅固的雙層SEI，該雙層SEI可同時實現均勻的Zn2+傳輸和持久的機械穩定性，從而實現鋅電極的高Zn利用率(ZUR)和庫侖效率(CE)。
文章要點
1）Zn表面的這種雙層SEI由富含結晶ZnCO3的外層和富含無定形ZnS的內層組成。有序的外層提高了循環過程中的機械穩定性，無定形內層使Zn2+傳輸均質化，從而實現均勻、致密的Zn沉積。
2）結果顯示，雙層SEI可實現4800次循環的可逆Zn沉積/剝離，平均CE為99.95%(±0.06%)。同時，Zn||Zn對稱電池在面積容量為28.4 mAh cm?2的情況下，具有超過550小時的耐用壽命，ZUR高達98%。此外，基于雙層SEI功能化Zn負極與不同正極結合的Zn全電池在高ZUR下均表現出穩定的循環性能。
參考文獻
Meng, Y., Wang, M., Wang, J. et al. Robust bilayer solid electrolyte interphase for Zn electrode with high utilization and efficiency. Nat Commun 15, 8431 (2024).
DOI：10.1038/s41467-024-52611-z
https://doi.org/10.1038/s41467-024-52611-z
