天大翁哲教授AEM: 电解液加点醋酸铵，同步解决锌枝晶和副反应难题！

具有高安全性和低成本的水系锌电池被认为是大规模储能的有希望的候选者。然而，由于严重的锌枝晶生长和副反应，锌负极的性能迅速下降。

在此，天津大学翁哲教授等人使用低成本的双功能醋酸铵（NH₄OAc）添加剂构建了一个自我调节的Zn/电解液界面，该添加剂既可以作为竞争性阳离子供体也可以作为pH缓冲剂来保持界面相对稳定，从而实现同时抑制锌枝晶的形成和副反应。

具体而言，作为竞争性阳离子，NH₄⁺被证明比Zn²⁺优先吸附在Zn金属负极上，从而在Zn/电解液界面产生静电屏蔽效应并抑制Zn的团聚沉积。更重要的是，OAc^–通过形成乙酸/乙酸盐对（HOAc/OAc^–）来降低电解液浓度，从而在动态调节H⁺/OH^–中起着重要作用，使界面pH值保持在≈5.14 的适当值，这显著抑制了锌金属负极的副反应并减少了不溶性副产物的沉淀。

图1. OAc^–阴离子的有效性评估

因此，在添加NH₄OAc的电解液中，锌负极在1 mA cm^-2下表现出3500小时的长循环稳定性，在10 mA cm^-2下表现出令人印象深刻的5000 mAh cm^-2的累积面积容量（CE≈99.7%）。

在NH₄OAc存在下，以缺氧水合NH₄V₄O₁₀（Od-NVO）为正极的Zn//Od-NVO 全电池在500次循环后也表现出83.7% 的高容量保持率和接近100%的高CE。同时，由于Zn负极和Od-NVO正极均迅速下降，空白对照电解液中Zn//Od-NVO电池的容量迅速下降至初始容量的32.2%。这项工作为同时解决围绕锌负极的枝晶和腐蚀问题开辟了一条新途径以开发实用的锌电池。

图2. Zn//Od-NVO全电池在不同电解液中的性能

A Self-Regulated Interface toward Highly Reversible Aqueous Zinc Batteries, Advanced Energy Materials 2022. DOI: 10.1002/aenm.202102982

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天大翁哲教授AEM: 电解液加点醋酸铵，同步解决锌枝晶和副反应难题！

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