锌阳极的不稳定性(包括枝晶生长、表面腐蚀和钝化)导致水性锌电池(AZB)的循环寿命差,从而限制AZB的发展。有鉴于此,南洋理工大学范红金、中国矿业大学韩鹏、刘瑞萍受钢铁工业防腐策略的启发,将复合缓蚀剂(CCI)用作锌金属阳极保护的电解质添加剂。
本文要点:
1) CCI可以在Zn阳极自发地生成≈30nm厚的均匀固体电解质界面(SEI)层,并且形成的Zn — O键能够使其很强地粘附在Zn阳极上。该SEI层可以有效地防止水腐蚀并有利于Zn的均匀沉积,并且不会形成明显的枝晶。
2) 它实现了Zn的可逆沉积,并且在1mA cm−2和1mAh cm-2的电池中,溶解时间超过1100h。具有CCI改性电解质的Zn-MnO2全电池在超过1000个循环并且在0.5 A g-1下具有超低的容量衰减率(每循环0.013%)。
参考文献:
Tian Han et.al Steel Anti-Corrosion Strategy Enables Long-Cycle Zn Anode Adv. Energy. Mater. 2022
DOI: 10.1002/aenm.202202603
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202202603
原位XPS、原位XRD、原位Raman、原位FTIR