研究进展
南开大学陈军院士 Angew：新型电解液循环可充高稳定锌负极
发稿人：
来源：功能材料与能源化学创新团队
时间：2021-08-26
研究背景
文章简介
传统硫酸锌电解液中，Zn2+的存在形式为Zn(H2O)62+。由于阳离子强的极化能力使得溶剂化结构中的水更容易被还原，从而引发析氢反应。Cl−与Zn2+具有较强的配位作用，因而添加Cl−能将溶剂化结构中原有的结合水取代，形成无水的阴离子型溶剂化结构—ZnCl42−。在加入Cl−的同时，引入EMIm+大阳离子可避免形成新的结合水。通过分子动力学模拟和X射线吸收光谱可证明Zn(H2O)62+的消失和ZnCl42−的出现。
在Zn||Cu电池中测试电解液的库伦效率发现，新型电解液具有高达98.4%的首圈库伦效率及99.9%的平均库伦效率。与预锌化后的聚苯胺电池匹配成无锌负极全电池后，循环300圈仍有78.8%的容量保持率，远优于使用传统硫酸锌电解液的电池。最终，该电解液在锌金属负极和无锌负极电池应用中表现出高的可逆性和良好的循环稳定性。该工作为解决锌金属负极的固有问题提供了一种新策略。
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