氟化中间相支持水性锌电池

马里兰大学 (UMD) 化学与生物分子工程系 (ChBE) 的一个研究团队在金属锌电池化学方面取得了另一项突破——今年早些时候在《科学》杂志上报道了一种锌空气电池阴极的创新——这次专门针对阳极。

由UMD王春生教授领导的研究小组创建了氟化界面，可实现可逆的水基锌电池化学反应。Longsheng Cao(ChBE 博士后)、Dan Li(ChBE 博士后)和 Travis Pollard(陆军研究实验室)是该研究的第一作者，该研究于 5 月 10日发表在Nature Nanotechnology上。

曹说：“金属锌是一种极好的阳极，因为它具有高容量，低氧化还原电位，高丰度和低毒性的特点。” “它也非常安全，但存在严重的不可逆性——例如，我们经常看到水性电解质中的枝晶生长和低库仑效率，这使得固体电解质界面 [SEI] 的形成变得不可能。”

为此，Wang 小组创建了一种稀释的酸性水电解质，其中含有烷基铵盐添加剂，从而形成了坚固且防水的 SEI。这种化学成分可提供几乎100%的库伦效率的无枝晶镀锌和剥离。

SEI 主要由疏水性无机氟化物组成，允许锌离子来回移动，阻止水渗透并阻止电子转移。这种化学性质阻止了电解液或锌阳极的消耗，这使得水性锌电池能够长期使用。

本研究继续在锌电池方面的研究进展，包括空气正极、电解质、有机电解质涂层、SEI 设计和 MnO 2正极。

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