锌阳极/电解质处的湍流界面演变导致不利的枝晶和寄生反应,这是锌金属电池库仑效率(CE)低下和过早失效的原因。为了解决这个问题,山东大学王建军、刘宏、东北师范大学吴兴隆引入了一种集成的共晶电解质,通过原位化学重建在锌阳极上构建梯度有机/无机杂化SEI(GHS)层。
本文要点:
1) 作者揭示了物种的热力学平衡与配位态下GHS层的演化之间的关系。具有梯度结构和成分的GHS层减轻了锌阳极上的腐蚀和钝化以及析氢反应。此外,Zn2+在界面处的扩散行为得到了优化,从而允许Zn2+沿着(002)平面外延沉积以消除枝晶。
2) 产生的超稳定Zn阳极在1200次循环中具有99.8%的优异CE和在5mA cm-2下具有5.57Ah cm-2的高累积镀覆容量。Zn//V2O5全电池具有高达22000次循环的超长寿命证明了这种方法的有效性。
Chao Meng, et.al Eutectic Electrolyte towards Ultralong-Lived Zn//V2O5 Cell: In-Situ Generated Gradient Solid–electrolyte Interphase EES 2023
DOI: 10.1039/D3EE01447A
https://doi.org/10.1039/D3EE01447A