电解质工程策略优化水系锌离子电池负极/电解质界面的研究进展

水系锌离子电池因其固有的高安全性、经济效益和环境友好性,被认为是大规模储能系统的候选者.然而,负极/电解液界面上发生的枝晶生长、析氢反应和界面钝化等问题使其实际应用受到严重的阻碍.因此,构建稳定的负极/电解液界面在调节锌沉积和提高水系锌离子电池循环寿命等方面发挥着关键作用.基于对负极/电解液界面基础理论的研究,讨论了锌金属负极受制于不稳定界面而面临的诸多挑战,并系统总结了利用电解质工程稳定负极/电解液界面的调控策略.此外,介绍了包括分析锌金属负极的界面化学和表面形貌演变在内的有效性测试技术.最后,对未来研究提出建议和展望.这对构建高性能水系锌离子电池具有一定的借鉴意义....

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Published in中国有色金属学报（英文版） Vol. 34; no. 10; pp. 3118 - 3150
Main Authors 于铧铭, 陈冬萍, 张力今, 黄绍祯, 周亮君, 旷桂超, 韦伟峰, 陈立宝, 陈月皎
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙 410083 2024
Subjects
负极/电解质界面
水系电解质
电解质工程
anode/electrolyte interface
电解质添加剂
aqueous zinc-ion battery
水系锌离子电池
zinc anode
electrolyte engineering
electrolyte additives
锌负极
aqueous electrolyte
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ISSN1003-6326
DOI10.1016/S1003-6326(24)66598-2

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Summary:水系锌离子电池因其固有的高安全性、经济效益和环境友好性,被认为是大规模储能系统的候选者.然而,负极/电解液界面上发生的枝晶生长、析氢反应和界面钝化等问题使其实际应用受到严重的阻碍.因此,构建稳定的负极/电解液界面在调节锌沉积和提高水系锌离子电池循环寿命等方面发挥着关键作用.基于对负极/电解液界面基础理论的研究,讨论了锌金属负极受制于不稳定界面而面临的诸多挑战,并系统总结了利用电解质工程稳定负极/电解液界面的调控策略.此外,介绍了包括分析锌金属负极的界面化学和表面形貌演变在内的有效性测试技术.最后,对未来研究提出建议和展望.这对构建高性能水系锌离子电池具有一定的借鉴意义.
ISSN:1003-6326
DOI:10.1016/S1003-6326(24)66598-2