郑州大学周震Angew：溶剂极性诱导的阳离子溶剂化鞘调节，用于1.94 V放电平台的高压锌基电池

为了解决锌基水系电池放电平台较低（<1.5 V）的难题，人们探索了高浓度盐，因为它们具有较宽的电化学窗口（~3 V）。然而，这些电解质主要是防止阳极的析氢和枝晶生长，却不能显著提高电压性能。在此，我们介绍一种通过调节溶剂极性来调节混合电解质中阳离子溶剂化鞘层的方法，从而降低Zn/Zn2+氧化电位和水活性。通过二甲基亚砜和水之间的强阳离子-水配位和氢键作用，所设计的电解质在低浓度下实现了比传统浓电解质更宽的电化学窗口（4 V）。使用这种电解质，锌/锌电池的循环寿命达到了惊人的4340 次，而锌/锰酸锂电池的放电平台则超过了1.9 V，并具有优异的循环稳定性。采用聚乙烯醇基混合电解质的锌基微型电池也达到了创纪录的1.94 V高放电平台。这项研究为开发用于高性能可持续能源存储的低浓度电解质提供了一种前景广阔的策略。

图文简介

电解质的物理特性和电化学性质

电解液的结构和电化学窗口

不同电解液Zn/LMO电池的电化学性能

机理分析

MBs的电化学性能

论文信息

通讯作者： Zhen Zhou