王浩/万厚钊/张宝AFM：疏锌电解液助力锌金属负极4000h稳定循环！

锌金属电池在大规模存储中显示出巨大的应用价值，但仍受到水系电解质腐蚀和界面水分解反应的阻碍。

图1. 电解液设计

湖北大学王浩、万厚钊、南洋理工大学张宝等提出了一种含有丁二腈（SN）添加剂的疏锌电解液，SN电解液对锌的亲和力较低，但对固态相（SEI）的亲和力较强。本质上的疏锌电解液可以降低锌金属对电解液的亲和力，防止界面水引起的析氢反应和腐蚀的发生。

因此，SN电解液不仅减少了锌金属的腐蚀，还改变了氢氧化锌硫酸盐（ZHS）的生长趋势，获得了由ZHS水平堆积形成的平坦、高Zn²⁺通量的SEI（H-SEI）。与常见的垂直生长的ZHS形成的SEI（V-SEI）相比，H-SEI可以防止锌的进一步腐蚀并抑制枝晶的生长。

图2. 半电池性能

与其他成膜添加剂策略不同，SN没有引入其他SEI成分，而是改变了ZHS的积累模式。结果，对称电池能够实现超过4000小时的无枝晶循环（累积容量为20000 mAh cm^-2），并且在放电深度（DOD）为86.1%的情况下，仍然可以稳定地进行325 h沉积/剥离。

此外，采用有限锌的软包电池提供了最大的能量密度为57.0 Wh kg^-1（基于正极材料和负极材料的质量负载）。这样一个简单的添加剂策略为锌化学在温和电解液环境下的实际应用提供了理论参考。

图3. 全电池性能

Zincophobic Electrolyte Achieves Highly Reversible Zinc-Ion Batteries. Advanced Functional Materials 2023. DOI: 10.1002/adfm.202300795