《AEM》水合盐电解质触发锌离子不饱和水合结构：高压稳定锌电池

图文简介

传统水性电解质中类似海洋的自由水限制了工作电压，并在可充电锌金属电池 (AZMB) 中引发寄生反应。本文提出了一种水合盐电解质 (HSE)，它可以抑制游离水的存在并触发不饱和水合结构 (Zn(H 2 O) n 2+ , n < 6)，以规避锌上发生的寄生反应。阳极和阴极并提高分解电压（至 ≈2.55 V vs Zn 2+ /Zn）。在具有过渡金属氧化物正极的全电池中，抑制了放电产物溶解和扩散的寄生反应，在 500 mA g -1下具有 80% 以上的高放电容量保持率和超稳定的库仑效率（平均值≈99.97%）。此外，当应用于具有六氰基铁酸锌正极的高压 AZMB 时，全电池在 10 mA g -1和 1.78 V 输出电压下产生 1.8 V 以上的平均输出电压以及 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 出色的电化学性能表明，防止 AZMB 中的寄生反应前景广阔，这是 AZMB 进一步商业化道路上的关键一步。

HSE的制备及理化性质

HSE 中的结构表征

TMO正极在HSE中的循环性能。

HSE的高压特性

以锌阳极为例，说明水分子的转化机理。a) 具有类似海洋溶剂的一般水性电解质在锌阳极上触发 HER、钝化和枝晶的示意图。b) 没有游离水的奇妙电解质抑制锌阳极上发生的寄生反应的示意图，以及溶剂壳水分子的转化过程。

论文信息

论文题目：Triggering Zn2+ Unsaturated Hydration Structure via Hydrated Salt Electrolyte for High Voltage and Cycling Stable Rechargeable Aqueous Zn Battery

通讯作者：Songmei Li，Bin Li

通讯单位：北京航空航天大学

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