水系锌离子电池(ZIBs)的实际应用确实面临着挑战，这主要归因于与Zn负极相关的固有副反应和枝晶生长。

在这项研究中，中国计量大学Quan Zong，浙江大学Qilong Zhang，中南大学Anqiang Pan引入N-甲基甲烷磺酰胺(NMS)来优化Zn²⁺的转移、脱溶和还原，实现高度稳定和可逆的Zn沉积/剥离。

文章要点

1）NMS分子可以替代水合Zn²⁺溶剂化结构中的一个H₂O分子，并优先化学吸附在Zn表面，保护Zn负极免受腐蚀和氢析出反应(HER)，从而抑制副产物的形成。

2）此外，由于NMS的分解，在Zn负极上原位生成了一种坚固的富N有机和无机(ZnS和ZnCO₃)混合固体电解质界面相，从而增强了Zn²⁺的传输动力学和均匀的Zn²⁺沉积。

3）采用NMS的水系电池在1 mA cm⁻²和1 mAh cm⁻²下实现了2300小时的长寿命、3.25 Ah cm⁻²的高累积镀层容量和出色的可逆性，800次循环中平均库仑效率(CE)为99.7%。

参考电竞投注官网

Quan Zong, et al, Tailoring the Whole Deposition Process from Hydrated Zn2+ to Zn0 for Stable and Reversible Zn Anode, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202409957

DOI: 10.1002/anie.202409957

https://doi.org/10.1002/anie.202409957