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星天地娱乐城官网 大连化学物理研究所研究员王二东团队提出了双相电解液策略，有效抑制了锌金属负极的枝晶生长和析氢反应，实现了锌金属电池的长寿命运行。近日，相关成果发表于《美国化学会能源快报》。

水系锌金属电池具有高安全性、低成本、环境友好以及较高的能量密度和功率密度等优势，被认为是一种具有应用前景的大规模储能技术。然而，锌负极的不均匀沉积及其在水系电解液中的热力学不稳定性，导致了枝晶和析氢问题，限制了水系锌金属电池的循环寿命。

针对上述问题，团队在前期工作中构建了人工固态电解质界面间相，调控锌负极表面均匀的Zn²⁺通量，并促进锌脱溶剂化，实现了高稳定性的锌负极。随后，团队通过盐析效应构建了一种双相电解液体系。该体系的负极侧电解液富含有机溶剂，而正极侧电解液以水溶液为主。此外，团队探究了双相电解液的制备过程和规律，提出电解液各组分的选择标准。

研究发现，富有机相电解液不仅降低了水含量，还改变了Zn²⁺的溶剂化结构，还原位形成了均匀的固态电解质界面间相。这种协同作用有助于抑制水引发的腐蚀反应和枝晶生长，从而实现较高的平均库仑效率和较长的循环寿命。在正极侧，水相电解质保持了32mS/cm的离子传导率，残留的NMP分子改变了电极/电解质的界面特性。采用双相电解质组装的锌-聚苯胺全电池，在倍率、循环和储存性能方面均优于传统的硫酸锌电解液基电池。

相关论文信息：//doi.org/10.1021/acsenergylett.3c01423

（原载于《中国科学报》 2023-10-11 第4版 综合）