由于難以控制的鋅枝晶生長、嚴重的寄生副反應(yīng)以及較差的低溫性能，水系鋅儲能裝置的發(fā)展受到嚴重限制。

圖1 對稱電池性能

電子科技大學(xué)周柳江、張永起、佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院陳永等在鋅電池的1 M Zn(ClO₄)₂和0.5 M Na₂SO₄電解液中引入了適當(dāng)濃度為2.1 M的甘油（Gl）作為協(xié)同操縱劑和脫溶劑。理論計算和實驗分析證實，Gl-Na⁺結(jié)構(gòu)在沉積過程中會吸附在鋅負極上，增加了鋅枝晶上負電荷的靜電屏蔽面積，從而抑制了其生長。

同時，Gl對Zn²⁺的脫溶劑化作用促進了溶劑化結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，從而使Zn²⁺均勻沉積。此外，Gl還能抑制寄生副反應(yīng)和電解液的凝結(jié)，從而確保電極表面的均勻性，提高低溫性能。

圖2 雜化電解液對鋅沉積剝離過程的影響

因此，采用改性電解液，在 2 mA cm^-2和1 mA h cm^-2的條件下，穩(wěn)定的鋅沉積剝離可持續(xù)2930小時，是不含Gl電解液的7.5倍。此外，即使在零下10 ℃的條件下，基于活性炭和V₂O₅//Zn全電池的混合電容器在循環(huán)30,000次和3000次后，容量保持率也分別達到了95.37%和62.84%?？傮w而言，這項研究提出了一種雙添加劑協(xié)同作用的有效策略，以促進高性能水系電池鋅電極的穩(wěn)定性。

圖3 鋅離子混合電容器的電化學(xué)行為

Synergistic Electrostatic Shielding Manipulation of Na+ and Desolvation Effect of Zn2+ Enabled by Glycerol for Long-Lifespan and Dendrite-Free Zn Anodes. Energy Storage Materials 2023. DOI: 10.1016/j.ensm.2023.102929