水性锌离子电池(ZIB)是一种潜在的可持续能源存储设备。然而,它的表现仍然远远不能满足应用需求。在此,悉尼大学Wei Li、Chen Yuan、日本东北大学Li Hao表明,一种支链糖右旋糖酐是一种多功能通用电解质添加剂,其可实现高性能ZIBs。
本文要点:
1) 实验和理论结果表明,右旋糖酐具有四个功能:形成表面保护层以最小化副反应,促进[Zn(H2O)6]2+的逐步脱溶,并优先吸附在Zn(0002)平面上以提供脱溶的Zn2+和均匀电场,而这些功能在Zn(CF3SO3)2、ZnSO4、Zn(ClO4)2和ZnCl2水性电解质中普遍存在。
2) 实际应用证明,锌阳极在含有50 mg mL-1右旋糖酐的电解质中进行3400次循环后,库仑效率为99.97%,在5 mA cm-2下累积电镀容量为3400 mAh cm-2。低负/正电极容量比为2.18的Zn//V2O5全电池可以在1A g-1下稳定循环138次。在−10°C下,Zn//聚苯胺全电池可以在0.5 A g-1下稳定循环3000次。
Jing Li et.al Dextran: A Multifunctional and Universal Electrolyte Additive for Aqueous Zn Ion Batteries Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202301743
https://doi.org/10.1002/aenm.202301743