水基锌离子电池(AZIB)的发展面临着巨大的挑战，因为水溶液中的高活度水引起了水引发的副反应。

在此基础上，德克萨斯大学达拉斯分校Kyeongjae Cho，Guoping Xiong设计了一种用于无隔膜AZIB的低水活度的准固态电解质膜。

文章要点

1）机械坚固的LP基膜可以同时作为分离器和准固态电解液来抑制枝晶生长和锌/电解液界面上的水诱导的副反应。

2）结合密度泛函理论计算、理论分析和实验确定，当水分子被LP吸附时，与自解离、副产物形成和电化学分解相关的水活动可以被实质上抑制。这可能归因于LP纳米晶对水的高吸附和水化能力，这是由于水与LP之间强烈的库仑和氢键作用所致。

3）最重要的是，无隔膜AZIB在1 A/g和10,000次3 A/g循环后的容量保持率分别为94.10%和86.32%，并且在60天的储存期内具有更高的耐用性和创纪录的低电压衰减率。

这项工作提供了对水活度的基本了解，并证明了LP纳米粘土在实际储能应用中有望成为超稳定的无隔膜AZIB。

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Siyu Tian, et al, Suppressing Dendrite Growth and Side Reactions via Mechanically Robust LaponiteBased Electrolyte Membranes for Ultrastable Aqueous Zinc-Ion Batteries, ACS Nano, 2023

DOI: 10.1021/acsnano.3c03500

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c03500