界面化学可改善锌电池的可充电性

随着对环境友好和有效资源利用的浓厚兴趣，对绿色和安全电池系统的需求日益迫切，提高充电能力是一个目标。由于固体电解质中间相(SEI)的表面化学性质是控制可充电电池循环寿命的关键因素，因此，它是关键的研究重点。

锌电池(ZBs)的特点是成本低，体积能量输出出色和具有成本效益的原材料，使其成为满足可再充电电池需求的有前途的候选者。然而，Zn-电解质界面的某些特性限制了可再充电ZB的发展及其应用。

中国科学院青岛生物能源与生物工艺技术研究所的崔光磊教授团队提出了有关原位形成的人工SEI的新概念，作为从根本上调节Zn电化学特性的手段。

通过操纵具有独特的阴离子缔合阳离子溶剂化结构的共晶液体的分解，研究人员首次在锌阳极上观察到了富含氟化锌的有机/无机SEI 。

实验和模型研究的组合表明，阴离子络合的Zn物种的分解能明显降低，这有助于中间相的原位形成。

崔教授说：“保护性相即使在高面积容量下也可以进行可逆且无枝晶状的Zn镀层/剥离。这是由于快速的离子迁移和较高的机械强度所致。”

通过这种界面设计，组装好的Zn电池在低速和高倍率下均显示出出色的循环稳定性，且容量损失可忽略不计。

另外，用人工保护性聚酰胺层涂覆Zn表面是容易实现的。该聚酰胺层具有所有用Zn阳极的在中性pH下增强的循环性能，即使在放电的高深度高度可逆的Zn化学支持期望的特性。

该研究为锌阳极的合理调控提供了新的见解，并为解决多价金属阳极的内在特性所带来的难题提供了前所未有的途径。

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