黄云辉/伽龙/李巨AM：用于水系锌金属电池的新型锌盐

水系锌离子电池（ZIBs）因其具有低成本和高安全性等优点被视为目前最具有前途的储能解决方案之一，但其存在与电解质密切相关的化学和电化学降解问题。

在此，华中科技大学黄云辉教授、伽龙教授和麻省理工学院李巨教授等人报道了一种新的锌盐设计和一种长循环寿命水系ZIBs。

具体而言，带有合理设计的阴离子基团N-(苯磺酰基)苯磺酰胺(BBI-)的Zn(BBI)₂盐具有特殊的两亲分子结构，它结合了亲水基团和疏水基团的优点，可以适当调整溶解度和界面条件。此外，这种新型锌盐不含氟可通过高产率和低成本的方法合成。

图1. 1 M Zn(BBI)₂改善了Zn||Cu和Zn||Zn电池的电化学性能

研究发现，1 M Zn(BBI)₂水性电解质具有宽的正极稳定窗口，有效地稳定了Zn金属/H₂O界面，减缓了化学和电化学降解。

新型低盐浓度电解质1 M Zn(BBI)₂能够极大地改善Zn||Cu电池，Zn||Zn对称电池和Zn||PANI全电池的电化学性能，优于使用商业1 M ZnSO₄以及其他有机盐的 (1 M Zn(OTf)₂和1 M Zn(TFSI)₂) 电解质循环的电池。

本文的新电解质系统易于合成，成本低，具有优异的化学和电化学稳定性，能够为可持续能源应用提供持久的水系ZIBs。

图2. 1M Zn(BBI)₂缓解了各种电化学和化学降解

A New Zinc Salt Chemistry for Aqueous Zinc-Metal Batteries，Advanced Materials 2023 DOI：10.1002/adma.202210055

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