《AEM》水合鹽電解質觸發鋅離子不飽和水合結構：高壓穩定鋅電池

圖文簡介

傳統水性電解質中類似海洋的自由水限制了工作電壓，並在可充電鋅金屬電池 (AZMB) 中引發寄生反應。本文提出了一種水合鹽電解質 (HSE)，它可以抑制遊離水的存在並觸發不飽和水合結構 (Zn(H 2 O) n 2+ , n < 6)，以規避鋅上發生的寄生反應。陽極和陰極並提高分解電壓（至 ≈2.55 V vs Zn 2+ /Zn）。在具有過渡金屬氧化物正極的全電池中，抑制了放電產物溶解和擴散的寄生反應，在 500 mA g -1下具有 80% 以上的高放電容量保持率和超穩定的庫侖效率（平均值≈99.97%）。此外，當應用於具有六氰基鐵酸鋅正極的高壓 AZMB 時，全電池在 10 mA g -1和 1.78 V 輸出電壓下產生 1.8 V 以上的平均輸出電壓以及 132.3 Wh kg -1的能量密度和高能量密度和功率密度（88.5 Wh kg -1 /106.2 W kg -1）。HSE 出色的電化學性能表明，防止 AZMB 中的寄生反應前景廣闊，這是 AZMB 進一步商業化道路上的關鍵一步。

HSE的製備及理化性質

HSE 中的結構表徵

TMO正極在HSE中的循環性能。

HSE的高壓特性

以鋅陽極爲例，說明水分子的轉化機理。a) 具有類似海洋溶劑的一般水性電解質在鋅陽極上觸發 HER、鈍化和枝晶的示意圖。b) 沒有遊離水的奇妙電解質抑制鋅陽極上發生的寄生反應的示意圖，以及溶劑殼水分子的轉化過程。

論文信息

論文題目：Triggering Zn2+ Unsaturated Hydration Structure via Hydrated Salt Electrolyte for High Voltage and Cycling Stable Rechargeable Aqueous Zn Battery

通訊作者：Songmei Li，Bin Li

通訊單位：北京航空航天大學

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