郭再萍/王春生/张仕林合作,Nature Nanotechnology!
研之成理
2026-06-03 10:05
文章摘要
本研究针对水系锌电池中水溶剂电化学稳定窗口狭窄及锌枝晶生长导致的循环寿命问题,提出了一种通过添加疏水且亲电极的醚类添加剂(二乙二醇二乙醚,DEE)来构建液态电解质界面(LEI)的策略。该添加剂以低浓度(1.8 mol%)溶解于3 molal三氟甲烷磺酸锌水系电解液中,通过自发吸附于正负极表面,形成疏水的液态界面层,有效抑制水分解和锌枝晶生长。这种纳米工程化电解液将电化学稳定窗口拓宽至3.08 V,同时保持高体相离子电导率(54 mS cm⁻¹)和不可燃性。实验结果表明,采用该电解液的Zn||NaV₃O₈单层软包电池在500 mA g⁻¹、25℃条件下稳定循环500次,放电比容量保持率80%,初始比能量达132 Wh kg⁻¹。该研究为开发高能量密度、长循环寿命的水系锌电池提供了新思路。
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