AEM：弱溶剂化效应为含水锌钠混合电池产生可靠的界面化学

湘湘

2023-02-06

对水环境中锌阳极和电解液界面化学的研究不足，限制了水基锌电池的应用潜力。

南方科技大学Hongfei Li和Xinming Li等通过设计具有弱溶剂化效应的水性电解质来操纵金属离子(Zn²⁺/Na⁺)的溶剂化结构，构建了具有高离子传导性能的耐用的阴离子衍生的固体电解质界面(SEI)。

本文要点：

（1）

所构建的SEI显著抑制了锌阳极表面上枝晶的形成和不良反应的发生，赋予锌金属阳极高的沉积/剥离可逆性和超过5000 h的超长寿命，具有超过2.5 Ah cm^-2的优异累积容量。重要的是，作者详细阐明了通过弱溶剂化效应促进阴离子和金属离子(Zn²⁺/Na⁺)之间的配位而实现的SEI的形成机理，以及阴离子衍生的富含无机物的SEI的组成分布。

（2）

此外，得益于精心设计的SEI和调控的电解质环境的协同作用，Zn//普鲁士蓝类似物(PBA)全电池可以在2.1 V的高压平台下工作，并在5000次循环后保持99.3%的容量。

参考文献:

Yang, Y., Qu, G., Wei, H., Wei, Z., Liu, C., Lin, Y., Li, X., Han, C., Zhi, C., Li, H., Weakly Solvating Effect Spawning Reliable Interfacial Chemistry for Aqueous Zn/Na Hybrid Batteries. Adv. Energy Mater. 2023, 2203729.

DOI: 10.1002/aenm.202203729

https://doi.org/10.1002/aenm.202203729