水性锌离子电池由于其低成本和高安全性而成为最具潜力的大规模储能系统之一。然而，锌阳极经常遇到锌枝晶生长、析氢反应和副产物形成的问题。近日，南开大学牛志强报道了吸电子效应对离子缔合和溶剂化结构的协同调节。

本文要点：

1) 作者通过在30m ZnCl₂电解质中引入2，2，2-三氟乙醇（TFE）来开发低离子缔合电解质（LIAE）。由于TFE分子中-CF₃基团的吸电子效应，使得在LIAE中的Zn²⁺溶剂化结构从较大的聚集体簇转化为较小的片段，并且TFE同时与Zn²⁺溶剂化结构中的H₂O形成氢键。

2) 因此，作者发现其离子迁移动力学显著增强，并且在LIAE中溶剂化H₂O的电离也被有效抑制。LIAE中的锌阳极具有快速的电镀/剥离动力学和99.74%的高库仑效率。相应的全电池具有优异的综合性能，如高倍率能力和长循环寿命。

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Rui Wang et.al Synergetic modulation on ionic association and solvation structure by electron-withdrawing effect for aqueous zinc-ion batteries PNAS 2023

DOI: 10.1073/pnas.2221980120

https://doi.org/10.1073/pnas.2221980120