新方法有助于稳定锌离子电池

中国科学院合肥物理科学研究院(HFIPS)李兆谦博士领导的研究团队发现，在锌离子(Zn)水系电池电解质中添加1，4-二恶烷(DX)分子会导致优选Zn(002)质构的生长，有效抑制Zn枝晶生长，提高电池的可逆性和循环稳定性。

该研究发表在ACS Nano上。

水性可充电锌离子电池(ZIB)是下一代电网规模储能技术的新兴可持续系统。然而，该技术的实施一直受到严重的枝晶问题和Zn阳极可逆性差的困扰。

在六方紧密堆积的Zn晶体中，(002)晶面具有最低的表面能和最慢的生长速率，这使得表面反应控制的沉积过程成为可能，从而减轻了猖獗的Zn2+助焊剂和副反应。因此，诱导优选的Zn(002)质构可以有效缓解枝晶生长和副反应的形成。

在这项研究中，研究人员构建了一种先进的电解质调制策略来调整阳极/电解质界面。在该新体系中，DX在Zn表面的吸附可以诱导Zn(002)织构生长并抑制有害的副反应。

新系统的性能在随后的实验中得到了验证。添加DX的电池即使在1000 mA cm的恶劣条件下也显示出10小时的长期循环稳定性-2具有 5 Ah cm 的超高累积电镀容量-2.该电池还显示出高可逆性，平均库仑效率为99.7%。

“Zn//NH4V4O10采用DX的全电池实现了高比容量和容量保持性，“李兆谦博士说，”它比纯ZnSO的ZIB要好得多。4电解质。

本研究选择性调整Zn的沉积速率2+在晶体平面上通过吸附分子，为在分子水平上调节高性能锌负极提供了一种有前途的策略，有望适用于其他稳定性和可逆性较差的金属负极。

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