在固体-电解质界面(SEI)中引入无机微晶是改善锌金属阳极(ZMA)可逆性的有效策略。然而,SEI的结构-性能关系尚未完全了解,因为其无机和有机成分在其原始状态下的存在形式尚未解决。
香港城市大学支春义教授等使用双溶剂电解质为ZMA构建了一个高效的SEI,并通过低温透射电子显微镜解析了它的组成/结构。
本文要点:
(1)
这种具有均匀分布在有机基质中的无定形无机ZnFx的高度氟化SEI与具有结晶无机物的普通镶嵌和多层SEI有很大不同。它具有改进的结构完整性、机械韧性和Zn2+离子传导性。因此,ZMA表现出优异的可逆性,电镀/剥离库仑效率提高到99.8%。
(2)
基于ZMA的全电池实现了54%的高锌利用率,实际面积容量为3.2 mAh cm-2,稳定循环超过1800 h,在此期间累积容量达到5600 mAh cm-2。这项研究突出了高可逆金属阳极的无定形SEIs的详细结构和组成。
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Liang, G., Tang, Z., Han, B., Zhu, J., Chen, A., Li, Q., Chen, Z., Huang, Z., Li, X., Yang, Q. and Zhi, C. (2023), Regulating Inorganic and Organic Components to Build Amorphous-ZnFx Enriched Solid-electrolyte Interphase for Highly Reversible Zn Metal Chemistry. Adv. Mater.. Accepted Author Manuscript 2210051.
DOI: 10.1002/adma.202210051
https://doi.org/10.1002/adma.202210051