分会

第三十九分会：先进化学电源

摘要

水系锌离子电池具有高安全性、低成本、高比容量、长循环寿命等优点，但也存在许多亟需解决的问题，如枝晶生长、析氢、钝化、腐蚀、库仑效率低等问题，严重影响了锌离子电池的商业化进程。本工作通过在传统硫酸锌电解质中加入琥珀酸(SA)，有效地阻止了锌枝晶的生长，减少了一系列副反应，大大提高了锌负极的循环稳定性。琥珀酸中所含的羧基与锌离子具有较高的亲和力，能够进入锌离子溶剂化壳，取代部分活性水分子，打破氢键网络，调节锌离子的溶剂化结构。同时羧基与锌负极还具有良好的结合力，可以优先吸附在锌负极表面，从而减少副产物在负极的产生，提高锌离子沉积的均匀性。结果表明，在电解液中添加琥珀酸的锌离子电池在1mA cm-2和1mAh cm-2条件下可以稳定循环4000个小时以上，而且在镀锌/剥离过程中可以保持99.7%的平均库仑效率(CE)。这项工作为设计高性能锌离子电池提供了一种简单经济的策略，并促进了锌离子电池的商业化

关键词

电解液改性；琥珀酸；水系锌离子电池

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