水性锌电池(AZB)的实际应用受到锌负极不良可逆性的显著限制，包括不可控的枝晶生长和严重的界面副反应。

在此，中南大学Yuejiao Chen引入了含有孤对电子杂环的痕量六亚甲基四胺(HMTA)添加剂用于锌金属负极保护。

文章要点

1）具体来说，微量添加的HMTA可以通过与锌离子的强相互作用改变溶剂化结构，优先吸附在阳极表面，原位建立独特的阳极-分子界面。这样的界面不仅表现出很强的亲和力来促进Zn²⁺离子的动态传输和沉积，而且还表现出抑制寄生反应的作用。

2）因此，含有微量HMTA的电解质中的锌负极可实现99.75%的高库仑效率，并在Zn//Zn对称电池中在5 mA cm^-2和1 mAh cm^-2下提供超过4000小时的卓越寿命。即使在深电镀/剥离条件下（5 mA cm⁻²和5 mAh cm⁻²），它仍然可以运行近600小时。此外，含HMTA的Zn//V₂O₅全电池在5 A g^-1下循环4000次后仍保持61.7%的高容量保持率。

这种创新策略有望对设计具有超长寿命的低成本AZB产生立竿见影的好处。

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Huaming Yu, et al, In Situ Construction of Anode–Molecule Interface via Lone-Pair Electrons in Trace Organic Molecules Additives to Achieve Stable Zinc Metal Anodes, Adv. Energy Mater. 2023

DOI: 10.1002/aenm.202300550

https://doi.org/10.1002/aenm.202300550