近期,伟德投注官网下载2021級碩士研究生丁宇為第一作者,尹麗博士為第一通訊作者,江蘇科技大學為第一通訊單位,在材料領域頂級期刊《Advanced Functional Materials》(自然指數期刊,影響因子19.41)發表高水平研究論文“A Trifunctional Electrolyte Enables Aqueous Zinc Ion Batteries with Long Cycling Performance”,杭州電子科技大學楊濤副教授、澳大利亞阿德萊德大學Zhang Shilin研究員為共同通訊作者(https://doi.org/10.1002/adfm.202314388)。
水系鋅離子電池由于其優異的性能有望成為锂電池的替代系統。然而,鋅負極中的析氫副反應和枝晶生長等問題,使得水系鋅離子電池的實際商業化發展面臨嚴峻挑戰。雖然引入電解質添加劑大有可為,但單功能添加劑隻能從單一方面為鋅陽極提供有限的保護。基于此,本論文設計了一種由琥珀酸二鈉(SADS)和 2 M ZnSO4組成的三官能電解液,其中SADS可在鋅表面建立疏水和親鋅雙電層結構,調節 Zn2+的溶劑化結構,并在循環過程中充當 pH 緩沖劑;同時,琥珀酸陰離子通過與鋅負極表面的強吸附作用形成貧水層,從而誘導鋅沿(002)晶面優先沉積。因此,在含 SADS 的電解液中,鋅負極實現了無枝晶化,耐腐蝕性增強,電化學穩定性窗口擴大,從而實現了超過 2200 小時的穩定循環。與 MnO2一起使用的全電池在循環 1000 次後仍能保持 80% 的容量。此外,SADS 還分别在 Zn||NVO 和 Zn||I2 全電池中顯示出更強的循環穩定性。這項工作提供了一種低成本、多功能的電解質添加劑,促進了高性能水系鋅離子電池的開發。
(撰稿:尹麗;審核:楊海濤)