中科院过程所Nature子刊 | 调控磁化电解质中SO₄²⁻水合作用实现无枝晶锌离子电池

本研究由中国科学院过程工程研究所王东、王志、公旭中等人合作，探讨了利用强磁场调控磁化电解质中SO₄²⁻水合作用，以实现无枝晶锌离子电池的策略。研究背景指出，调控固液界面阴离子的溶剂化结构和动态过程对稳定锌金属负极至关重要，但面临枝晶形成和析氢反应等挑战。研究目的是通过磁场预处理重构阴离子溶剂化结构，以增强锌金属负极的稳定性。研究结果表明，磁场通过帕邢-巴克效应调控O-H振动，重构SO₄²⁻的溶剂化结构，抑制Zn²⁺的二维扩散和析氢反应，从而减少枝晶形成。实验证明，磁化电解质可使Zn||Zn对称电池稳定循环超过400小时，Zn||MnO₂全电池在1000次循环后仍保持高容量。