【锌电】Angew：富氮固体电解质界面的原位形成和同时调节溶剂化结构

锌金属作为一种有前途的水系电池负极材料，存在着严重的枝晶生长、锌腐蚀和析氢问题。

山东大学Jian Yang教授和钱逸泰院士等 开发了一种双功能电解液添加剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)来改善锌负极的电化学性能。

本文要点：

（1） NMP 不仅改变了Zn ²⁺ 的溶剂化结构，而且在锌箔上原位生成了致密的富氮固体电解质界面层。该层保护锌箔免受腐蚀性电解液的影响，并有利于锌的均匀电镀/剥离。

（2） 因此，电解质中含有NMP的不对称电池在1000次循环后仍保持99.8%的高库仑效率。在85.6%的高锌利用率下，对称电池在10 mAh·cm ^-2 下可存活约200 h。即使在贫电解质(E/C比率= 10 μL mAh ^-1 )、有限的Zn供应(N/P比率= 2.3)和高面积容量(5.0 mAh cm ^-2 )的情况下，Zn||MnO ₂ 的全电池也显示出令人印象深刻的累积容量。

参考文献:

Wang, D., Lv, D., Liu, H., Zhang, S., Wang, C., Wang, C., Yang, J. and Qian, Y. (2022), In-situ Formation of Nitrogen-Rich Solid Electrolyte Interphase and Simultaneous Regulating Solvation Structures for Advanced Zn Metal Batteries. Angew. Chem. Int. Ed.. Accepted Author Manuscript.

DOI: 10.1002/anie.202212839

https://doi.org/10.1002/anie.202212839