水性锌(Zn)电池由于其高丰度、低成本和更高的内在安全性而被认为是锂离子电池的替代品。然而,较低的Zn电镀/剥离可逆性、Zn枝晶生长和连续的水消耗阻碍了水性Zn负极的实际应用。伍伦贡大学Chao Wu和上海大学Kuan Wu设计了基于双有机溶剂的含水有机Zn离子电解质,即溶解在碳酸二甲酯(DMC)和碳酸乙烯酯(EC)溶剂中的水合Zn(BF4)2锌盐[Zn(BF4)2/DMC/EC]
本文要点
(1)Zn(BF4)2/DMC/EC不仅抑制了副反应,而且通过形成稳定的固态界面层和Zn2+-EC/2DMC对来促进均匀的Zn电镀/剥离。。
(2)这种电解质使Zn电极能够以1 mA cm–2的速率稳定地进行>700次循环,库仑效率为99.71%。此外,与V2O5配对的全电池也表现出优异的循环稳定性,在1600次循环后,在1 A g–1下不会发生容量衰减。
Ruiqi He, et al. A Dual Organic Solvent Zn-Ion Electrolyte Enables Highly Stable Zn Metal Batteries. Nano Letters. 2023
DOI:10.1021/acs.nanolett.3c01406
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.3c01406