EES：三氟乙酰胺电解质添加剂实现高可逆稳定的锌金属阳极

NavyLIu

2023-12-01

由于锌阳极固有的副反应和枝晶生长，水性锌离子电池的实际应用受到限制。在此，新疆大学Guo Jixi、Wang Xinghao提出了一种解决AZIB问题的方法，即通过添加三氟乙酰胺（TFA）来制造通用电解质。

本文要点：

1) TFA的CO基团与Zn²⁺强烈相互作用，导致Zn（H₂O）₆²⁺的固有结构发生变化，并增强Zn²⁺的传输。TFA和H₂O之间的相互作用破坏了H₂O的H键网络结构，导致活性H₂O的减少和电解质pH值的稳定。此外，具有低LUMO值的TFA分解成Zn₄CO₃（OH）₆•H₂O和ZnF₂，形成坚固的SEI，导致均匀的Zn²⁺沉积和改善的Zn²⁺传输动力学。

2) 具有TFA电解质的Zn//Zn对称电池分别在5mA cm^-2和40mA cm^-2的高电流密度下保持稳定运行超过1360小时和800小时。TFA电解质还使Zn//5，7，12，14五碳四烯全电池和Zn//活性炭电容器分别在25°C和70°C下稳定循环运行10000次。

参考文献：

Miaomiao Wu et.al Highly Reversible and Stable Zn Metal Anodes Realized by Trifluoroacetamide Electrolyte Additive EES 2023

DOI: 10.1039/D3EE03040G

https://doi.org/10.1039/D3EE03040G