提高锌金属阳极在水性电解质中可逆性的研究主要集中在调节Zn2+溶剂化。近日,陆军研究实验室Glenn R. Pastel提出了一种互补方法,即在两种阳离子的帮助下直接设计阳极界面。
本文要点:
1) 所设计的有机共阳离子使性能得到了显著改进:部分氟化的吡咯烷鎓阳离子有效抑制寄生反应,如析氢(<6μA cm−2),而醚官能化的铵阳离子抑制枝晶的形成。具有3 wt%的共阳离子组合能够实现超过99%的库仑效率,并且经过1000次循环后的储层利用率达到20%。
2) 作者在具有各种阴极化学物质(O2、聚苯胺和HNaV6O16)的锌金属电池中进一步验证了这一概念,并实现了性能的显著提高。这表明,在电池化学中,共阳离子是一种提高金属阳极可逆性的通用方法。
Glenn R. Pastel et.al Designing interphases for highly reversible aqueous zinc batteries Joule 2024
DOI: 10.1016/j.joule.2024.02.002
https://doi.org/10.1016/j.joule.2024.02.002