作为一种新兴的电解液体系,以ZnCl2/Zn(CF3SO3)2/Zn(TFSI)2为基础的共晶电解液在先进的锌碘电池中得到了广泛的应用,但安全性和成本问题严重限制了其应用。
在这里,阿德莱德大学乔世璋教授报道了一种新型的锌基共晶电解液,它既安全又经济。
文章要点
1)研究发现,它们在多元醇的各种溶剂中具有明显的普遍性,其中多个羟基不仅参与了锌离子的溶剂化,而且还与水相互作用,使电解液具有很高的稳定性。
2)以丙二醇基水合物共晶电解液(HEE)为例,它具有不可燃性和价格低廉的显著优点,其成本低于Zn(CF3SO3)2/Zn(TFSI)2基共晶电解液的1/200。此外,它还有效地限制了I2正极的穿梭效应和锌阳极的副反应,Zn-I2电池在1C下具有很高的可逆性,在20 C下保持了91.4%的容量。
3)在将电池放大到33.3 mg cm-2的记录质量负载后,500次循环后超高容量保持率达到96.7%,超过了其他水相电池。这项工作极大地拓宽了用于先进锌电池设计的共晶电解液家族。
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Junnan Hao, et al, Low-cost and Non-flammable Eutectic Electrolytes for Advanced Zn–I2 Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202310284
DOI: 10.1002/anie.202310284
https://doi.org/10.1002/anie.202310284