近日，徐錫金教授團(tuán)隊(duì)在水系儲(chǔ)能領(lǐng)域取得重要研究進(jìn)展，相關(guān)工作以題為"Highly Reversible Zn Metal Anode Securing by Functional Electrolyte Modulation "的研究論文發(fā)表于頂級(jí)期刊Advanced Energy Materials上，中科院一區(qū)，影響因子27.8。博士研究生李傳琳為論文第一作者，王成剛副教授和徐錫金教授為共同通訊作者，濟(jì)南大學(xué)為第一完成單位。

由于鋅離子電池具有高理論容量(820 mAh g^–1/ 5855 mAh cm^-3)和理想的電化學(xué)氧化還原電位(- 0.762 V vs. SHE)，其商業(yè)化潛力巨大。然而，鋅負(fù)極界面上的副反應(yīng)阻礙了鋅離子電池的長期運(yùn)行，限制了其大規(guī)模應(yīng)用。本論文通過采用少量的4-氨基苯磺酸鈉(SABS)添加劑誘導(dǎo)Zn²⁺的均勻沉積，從而抑制界面處副反應(yīng)的發(fā)生。SABS的優(yōu)先吸附促進(jìn)了貧水內(nèi)亥姆霍茲層的形成，從而抑制了Zn負(fù)極表面游離H₂O的析氫腐蝕。此外，SABS可以進(jìn)一步分解形成固體電極/電解質(zhì)界面(SEI)層，調(diào)控Zn²⁺的電化學(xué)沉積/剝離行為，大大提高了Zn//Zn對稱電池的循環(huán)壽命。基于此優(yōu)化策略，組裝的Zn||I₂全電池在20000次循環(huán)后，仍然具有92.4%容量保持率。同時(shí)，組裝的軟包電池（4×5 cm²）在5 mA cm^-2下經(jīng)820次循環(huán)后，容量保持率達(dá)99.1% (63 mAh）。

圖1. 鋅離子溶劑化結(jié)構(gòu)及雙電層的調(diào)控表征。

圖2. SEI層的結(jié)構(gòu)和組成表征。

圖3. Zn負(fù)極表面的沉積動(dòng)力學(xué)和耐腐蝕性表征。

圖4. Zn負(fù)極沉積的形貌表征。

圖5. Zn//Zn對稱電池在ZnSO₄+SABS電解液中的電化學(xué)性能。

圖6. Zn||I₂全電池在ZnSO₄+SABS電解液中的電化學(xué)性能。

撰稿：張寧寧  編輯：弋媛  審核：王曉