尽管可充电水系锌离子电池（ZIBs）作为最有前景的储能系统之一，具有成本低、环境友好、高功率密度和高安全性等优点，但其实际应用在很大程度上受到锌腐蚀、枝晶生长和正极溶解的限制。
在此，浙江大学谢健副教授等人提出了一种环保低成本的含正常盐浓度（NaTfO、Zn(TfO)2）的水/乙醇杂化（WEH）电解液，以提高具有锰普鲁士蓝（MnPB）正极和金属锌负极（MnPB/Zn 电池）的Daniell型电池的循环寿命。电化学测试表明，当使用95 wt%乙醇/5 wt% 水电解液（乙醇包水电解液）时，电池表现出最佳的电化学性能。
该电池在0.5 C时可产生~80 mAh g-1的高放电容量，具有1.53 V的高工作电压。甚至在高达50 C的电流倍率下，电池仍可提供72.3 mAh g-1的高放电容量，对应于0.5 C时容量的90.4%。此外，该电池还表现出超长的循环寿命，在5 C下20000次循环后仍保持91.6% 的容量，库仑效率高（>99.8%）且循环期间的压降可忽略不计。
图1. 基于WEH电解液的MnPB/Zn纽扣电池性能
研究表明，原位光学显微镜、分子动力学（MD）模拟和DFT计算用于阐明具有乙醇包水电解液的电池超长循环寿命的机制，该电池的优异电化学性能归因于抑制了MnPB 溶解和H2释放，且实现了均匀的无枝晶Zn剥离/镀层。
此外，微量水的存在对稳定PB的结构起着关键作用。作者进一步组装了软包电池以评估该电解液的实用性，软包电池表现出稳定的循环且可在没有任何电池管理系统（BMS）的情况下通过串联或并联轻松扩大容量和电压。
重要的是，作者还研究了通过降低盐浓度和使用廉价盐/废液来进一步降低成本的潜在解决方案。总之，基于WEH电解液的电池具有成本低、环境友好和优异的电化学性能等优点，使其在大规模储能中具有广阔的应用前景。
Low-cost and long-life Zn/Prussian blue battery using a water-in-ethanol electrolyte with a normal salt concentration, Energy Storage Materials 2022. DOI: 10.1016/j.ensm.2022.03.023
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