盡管具有低成本、安全性和環保性的優點,但水性鋅離子電池(AZIB)仍面臨著鋅枝晶形成、嚴重副反應和電解質不穩定等挑戰。許多有效的添加劑在水中的溶解度有限,從而降低了它們的實際應用潛力。近日,南方科技大學曾林、桂林理工大學臧利敏、楊超、秋田縣立大學Qiu Jianhui提出了一種溶解促進策略,通過引入檸檬酸(CA)來增強阿斯巴甜(APM)的溶解,從而形成硫酸鋅電解質。
本文要點:
1) 模擬和實驗表明,CA調節Zn2+的溶劑化結構和電解質的pH值,而APM優先整合到雙電層中,與CA形成固體電解質界面,從而抑制析氫和副反應。因此,鋅鋅對稱電池在1.0 mA cm?2/1.0 mAh cm?2下的壽命延長了4500小時以上。
2) 具有這種電解質和商業鋅箔和MnO2的AZIB在2000次循環后表現出增強的倍率性能和改進的容量保持率(75.6%)。該研究提出了一種穩定鋅陽極的新策略,并為解決AZIB的基本挑戰提供了一個全面框架,促進了它們在下一代儲能系統中的實際應用。
Tao Xue et.al Enhanced Zinc Deposition and Dendrite Suppression in Aqueous Zinc-Ion Batteries Via Citric Acid-Aspartame Electrolyte Additives Adv. Energy Mater. 2025
https://doi.org/10.1002/aenm.202500674