如何在惡劣條件下實(shí)現(xiàn)水系鋅離子電池的優(yōu)異性能

水系鋅離子電池因其成本低、安全性高而成為新一代儲(chǔ)能技術(shù)之一。但由于沉積/剝離過程不穩(wěn)定，在高電流密度和低溫條件下枝晶生長嚴(yán)重，阻礙了其實(shí)際應(yīng)用。

加拿大滑鐵盧大學(xué)陳忠偉院士、華南師范大學(xué)王新研究員以及羅丹副研究員等證明了2-丙醇的加入可以通過取代水分子來調(diào)節(jié)Zn2+的外溶劑化殼結(jié)構(gòu)，從而形成“共晶溶劑化殼”，使其與Zn(101)晶面具有較強(qiáng)的親和力，且在電鍍過程中具有快速的脫溶劑化動(dòng)力學(xué)，使Zn沉積均勻而無枝晶形成。

本文要點(diǎn)：

（1）結(jié)果表明，在15 mA cm?2的高電流密度和51.2%的高放電深度下，鋅負(fù)極具有超過500小時(shí)的良好循環(huán)穩(wěn)定性。此外，在150mAh的Zn|V2O5軟包電池中，在-20℃的低溫條件下，超過1000次循環(huán)，獲得了顯著的電化學(xué)性能。

（2）這項(xiàng)工作不僅為在惡劣條件下實(shí)現(xiàn)水系鋅離子電池的優(yōu)異性能提供了新的策略，而且揭示了可應(yīng)用于相關(guān)能量儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)換領(lǐng)域的電解質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。