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水系鋅離子電池（ZIBs）因其具有低成本和高安全性等優(yōu)點被視為目前最具有前途的儲能解決方案之一，但其存在與電解質(zhì)密切相關(guān)的化學(xué)和電化學(xué)降解問題。

在此，華中科技大學(xué)黃云輝教授、伽龍教授和麻省理工學(xué)院李巨教授等人報道了一種新的鋅鹽設(shè)計和一種長循環(huán)壽命水系ZIBs。

具體而言，帶有合理設(shè)計的陰離子基團(tuán)N-(苯磺酰基)苯磺酰胺(BBI-)的Zn(BBI)₂鹽具有特殊的兩親分子結(jié)構(gòu)，它結(jié)合了親水基團(tuán)和疏水基團(tuán)的優(yōu)點，可以適當(dāng)調(diào)整溶解度和界面條件。此外，這種新型鋅鹽不含氟可通過高產(chǎn)率和低成本的方法合成。

圖1. 1 M Zn(BBI)₂改善了Zn||Cu和Zn||Zn電池的電化學(xué)性能

研究發(fā)現(xiàn)，1 M Zn(BBI)₂水性電解質(zhì)具有寬的正極穩(wěn)定窗口，有效地穩(wěn)定了Zn金屬/H₂O界面，減緩了化學(xué)和電化學(xué)降解。

新型低鹽濃度電解質(zhì)1 M Zn(BBI)₂能夠極大地改善Zn||Cu電池，Zn||Zn對稱電池和Zn||PANI全電池的電化學(xué)性能，優(yōu)于使用商業(yè)1 M ZnSO₄以及其他有機(jī)鹽的 (1 M Zn(OTf)₂和1 M Zn(TFSI)₂) 電解質(zhì)循環(huán)的電池。

本文的新電解質(zhì)系統(tǒng)易于合成，成本低，具有優(yōu)異的化學(xué)和電化學(xué)穩(wěn)定性，能夠為可持續(xù)能源應(yīng)用提供持久的水系ZIBs。

圖2. 1M Zn(BBI)₂緩解了各種電化學(xué)和化學(xué)降解

A New Zinc Salt Chemistry for Aqueous Zinc-Metal Batteries，Advanced Materials 2023 DOI：10.1002/adma.202210055

原創(chuàng)文章，作者：科研小搬磚，如若轉(zhuǎn)載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2023/10/10/aba5fe7d03/

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黃云輝/伽龍/李巨AM：用于水系鋅金屬電池的新型鋅鹽

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