AM：盐包水电解质能解决锌电池的问题吗？

Nanoyu

2023-05-25

锌金属电池因其在水溶液中的可操作性、丰度和可回收利用而安全和可持续发展。然而，金属锌在水溶液中的热力学不稳定性是其商业化的主要瓶颈。因此，锌沉积(Zn²⁺→Zn(s))连续伴随着析氢反应(HER)(2H⁺→H₂)和枝晶生长，进一步加剧了HER。因此，锌电极周围的局部pH升高，并促进在锌电极上形成非活性和/或导电性差的锌钝化物种(Zn+2H₂O→Zn(OH)₂+H₂)。这加剧了锌和电解液的消耗，降低了ZNB的性能。为了使其超越其热力学势能(pH=0时为0V对SHE)，在锌盐中引入了盐中水电解质(WISE)的概念。自2016年ZNB发表第一篇关于WISE的文章以来，这一研究领域不断取得进展。

近日，林雪平大学Xavier Crispin，Ziyauddin Khan对WISE在锌离子电池中的应用现状进行了综述。

文章要点

1）首先，作者详细介绍了浓缩液的发展历史，介绍了高浓缩液转化为WITS的方法，这种方法已被用于拓宽水溶液的ESW范围，以探索各种类型的电池。

2）其次，作者解释了金属电镀的关键机理，并重点介绍了最有前途的储能金属之一：Zn。

3）作者讨论了使用含水电解液的ZNB技术的局限性，并解释了利用WITS来缓解这些技术问题的策略。据此，深入研究了锌的成核机理。在常规电解液和WITS中，根据WISE对ZNB的结构进行了分类，并考虑了锌离子混合超级电容器和微型超级电容器。

参考文献

Ziyauddin Khan, Divyaratan Kumar, Xavier Crispin, Does water-in-salt electrolyte subdue issues of Zn batteries?, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202300369.

https://doi.org/10.1002/adma.202300369.