北京化工大学Small：巯基和磺酸基双官能团协同作用实现（101）晶面低极化稳定电沉积锌过程

本文研究了在锌离子电池和电解锌工业中，Zn2+的无序电沉积导致的枝晶和析氢副反应问题。为解决这一问题，北京化工大学潘军青教授团队提出使用具有巯基和磺酸双官能团的2-巯基乙烷磺酸钠（MSN）作为添加剂。研究表明，MSN分子通过巯基吸附在Zn电极表面形成吸附层，调节Zn2+在Zn (101)上的均匀沉积，磺酸基则帮助Zn表面的溶解结构脱溶，提高Zn2+迁移速率。实验结果显示，使用MSN添加剂的Zn||Zn对称电池在2 mA cm-2 @ 2 mAh cm-2条件下实现了超过3500小时的稳定循环，极化电压仅为约50 mV。此外，Zn||MnO2纽扣电池的容量达201.5 mAh g-1，且在1 A g-1下循环800次后仍能保持99%的初始容量。研究结论表明，MSN添加剂通过巯基和磺酸官能团的协同作用，实现了无枝晶、低极化、长循环的高性能AZIBs。