​郭再萍/张朝峰/梁飞ACS Nano：高性能锌离子电池，含亲核基团双功能添加剂！

水系锌离子电池（AZIBs）由于具有高理论容量、环境友好以及成本低廉等优点，被视为大规模储能领域中有前途的候选者。然而锌枝晶和副产物影响水系锌电的循环寿命阻碍了其商业化。

在此，澳大利亚阿德莱德大学郭再萍教授、安徽大学张朝峰教授、梁飞教授等开发了一种含电负性羰基氧的双功能电解液添加剂——酒石酸钠（TA-Na）来提高锌阳极稳定性，以增强AZIB的循环稳定性。

研究表明首先酒石酸盐阴离子优先吸附在Zn表面，然后高亲核羧酸盐与Zn²⁺配位促进[Zn（H₂O)₆]²⁺的脱溶，有利于Zn均匀沉积在（002）平面上，抑制副反应和锌枝晶生长。

图1. 锌沉积行为的生长机制

基于此，Zn||MnO₂全电池在低N/P（10/1）和E/C （20 μL mAh−1）比的扣式电池中表现出超过1000次的长期寿命，且在软包电池中表现出350次的良好循环性能。

因此，酒石酸阴离子对于实际提高AZIB的适用性具有很大的吸引力，为电解质设计提供了一种简单而有效的策略，同时为实现AZIB商业化的低成本电池开辟了新道路。

图2. 全电池的电化学性能

A Double-Functional Additive Containing Nucleophilic Groups for High-Performance Zn-Ion Batteries，ACS Nano 2023. DOI: 10.1021/acsnano.2c11357