Nature Communications：水合锌离子的配位调控以提高锌电池的氧化还原性

Nanoer-z

2023-06-15

锌的枝晶生长和包括析氢在内的副反应往往会降低锌基电池的性能。这些问题与水合锌离子的去溶剂化过程密切相关。鉴于此，山东大学化学化工学院张进涛教授研究团队表明，通过调节酚磺酸锌和4-甲苯磺酸四丁基铵作为电解质家族的配位微环境，可以实现对水合锌离子溶剂化结构和化学性质的有效调节。

本文要点：

（1）理论理解和原位光谱分析表明，氢键网络中共轭阴离子的良好配位使水合锌离子的活化水分子最小化，从而提高了锌/电解质界面的稳定性，抑制了枝晶生长和副反应。

（2）锌电极以17.7 mV的低过电位可逆循环2000小时以上，具有聚苯胺正极的全电池在10000次循环中表现出令人印象深刻的循环稳定性。

（3）这项工作为在溶剂化调制和界面调节的双重作用下为高性能锌基电池和其他电池设计先进的电解质提供了鼓舞人心的基本原理。

Chen, S., Ji, D., Chen, Q. et al. Coordination modulation of hydrated zinc ions to enhance redox reversibility of zinc batteries. Nat Commun 14, 3526 (2023).

DOI: 10.1038/s41467-023-39237-3

https://doi.org/10.1038/s41467-023-39237-3