五单位联合AFM：溶剂化、阴极和阳极界面的同步调节助力长寿命锌离子电池

可充水系锌离子电池（ZIB）受到阴极溶解和阳极腐蚀/枝晶的威胁，这导致可逆性较差。

图1. 电解液设计

东北师范大学吴兴隆、四川师范大学赁敦敏、香港理工大学Jingxin Zhao、哈尔滨工业大学Ruyi Zhao、电子科大胡强等提出了一种简单、低成本的策略，通过引入安全的二甘醇单甲醚（DGME）分子，同时抑制阴极材料的溶解，并调节电解液和阳极界面。

具体来说，DGME分子可以实现以下功能：1）在阳极侧，DGME分子吸附在锌金属阳极表面，调节界面的 EDL，防止水分子与阳极直接接触，并引导Zn²⁺的沉积方向朝向（002）晶面；2）一个DGME分子可以取代Zn²⁺溶剂化鞘中的两个水分子，从而减少活性水分子的数量，抑制析氢反应（HER）；3）在阴极侧，DGME分子可以抑制VO₂的溶解，改善Zn²⁺的反应动力学，从而提高Zn//VO₂全电池的性能。

图2. 半电池性能

得益于多功能电解液，采用ZnSO₄/DGME电解液的Zn||Zn对称电池的循环寿命超过3000 h，Zn//Cu半电池在1 mA cm^-2电流条件下的CE值也高达99.6%。此外，Zn//VO₂全电池表现出卓越的循环稳定性，在5 A g^-1条件下，初始容量高达257 mAh g^-1，即使循环500次后，CE值仍接近100%。

图3. 全电池性能

Multifunctional Electrolyte toward Long-Life Zinc-Ion Batteries: Synchronous Regulation of Solvation, Cathode and Anode Interfaces. Advanced Functional Materials 2023. DOI: 10.1002/adfm.202311961

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五单位联合AFM：溶剂化、阴极和阳极界面的同步调节助力长寿命锌离子电池

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