Nature Commun：硝酸镧添加剂改善溶液相锌电池性能

纳米技术

2022-06-07

溶液相Zn电池是一种具有价格优势而且环境友好的能量存储器件，但是Zn金属的阳极沉积问题显著阻碍了电池的循环寿命和性能。

有鉴于此，华中科技大学黄云辉、同济大学伽龙等报道报道在ZnSO₄电解液中加入La(NO₃)₃添加剂，改善Zn金属的沉积和电池性能。

本文要点：

(1)

作者通过物理化学表征和电化学性能表征，发现La(NO₃)₃添加剂降低电解液双电层的排斥力，因此形成密集的Zn，改善Zn金属|电解液界面上的电荷分布。通过含有La离子的电解液构建Zn||VS₂纽扣全电池，在1 A g^-1实现1000圈循环，在~0.54 V电压时，电池的稳定放电容量达到90 mAh g^-1。

(2)

La³⁺修饰的电解液，Zn电极的腐蚀速率得到显著缓解（从421.6降低至6.3 μA cm^-2），在2100圈沉积/剥离循环中实现>99.9 %库伦效率。这项研究结果说明EDL层厚度调控的重要性，这种方法可以应用于其他金属阳极的电池。

参考文献

Zhao, R., Wang, H., Du, H. et al. Lanthanum nitrate as aqueous electrolyte additive for favourable zinc metal electrodeposition. Nat Commun 13, 3252 (2022)

DOI: 10.1038/s41467-022-30939-8

https://www.nature.com/articles/s41467-022-30939-8