盡管水系鋅離子電池(AZIBs)具有低成本、安全性和環保等優點,但仍面臨著鋅枝晶形成、嚴重的副反應和電解質不穩定等挑戰。許多有效的添加劑在水中的溶解度有限,從而減少了它們的實際應用潛力。鑒于此,南方科技大學Lin Zeng、桂林理工大學Limin Zang、Chao Yang、日本秋田縣立大學Jianhui Qiu等提出了一種促進溶解的策略,通過引入檸檬酸(CA)來增強天冬氨酸(APM)的溶解性,從而得到鋅硫酸電解液。
本文要點:
(1)模擬和實驗表明,檸檬酸調節了Zn2+的溶劑化結構和電解質的pH值,同時天冬氨酸優先整合到電雙層中,與檸檬酸共同形成固態電解質界面,從而抑制氫氣演化和副反應。
(2)鋅-鋅對稱電池在1.0 mA cm?2/1.0 mAh cm?2的條件下展現出超過4,500小時的長壽命。使用這種電解液的水系鋅離子電池與商業鋅箔和MnO2相結合,展現了增強的倍率性能,并在2000個循環后容量保持率提高至75.6%。
T. Xue, Y. Mu, Z. Zhang, J. Guan, J. Qiu, C. Yang, L. Zang, L. Zeng, Enhanced Zinc Deposition and Dendrite Suppression in Aqueous Zinc-Ion Batteries Via Citric Acid-Aspartame Electrolyte Additives. Adv. Energy Mater. 2025, 2500674.
https://doi.org/10.1002/aenm.202500674