一种电解质添加剂，可实现双重动力学调控，从而在水系锌电池中稳定锌阳极的性能

《Green Chemistry》：An electrolyte additive enabling dual kinetic regulation for stable zinc anodes in aqueous zinc batteries

水系锌电池通过引入可降解分子4-羟基-2-丁酮作为电解液添加剂，协同抑制析氢反应和枝晶生长，优化锌沉积动力学并提升循环稳定性。实验与模拟证实该添加剂优先吸附于锌阳极表面，有效降低质子中间体吸附能，延缓锌沉积时间并加速成核速率，最终实现高库仑效率（平均>99%）和长寿命（>200次循环）。

　　

水系锌电池（AZBs）的实际应用受到氢气析出反应（HER）和锌阳极上不可控的枝晶形成的阻碍。本研究提出了一种绿色电解质工程策略，利用可生物降解分子4-羟基-2-丁酮（HB）作为电解质添加剂，以实现双重动力学调控。综合实验表征和理论模拟表明，HB分子优先吸附在锌阳极表面。这种吸附作用同时降低了质子中间体（H*）的吸附能，从而显著抑制了HER反应，并通过延缓锌沉积时间和加快成核速率来调节锌沉积动力学。因此，这种协同效应产生了致密且无枝晶的锌沉积层。由于有效抑制了界面副反应并优化了沉积形态，使用HB电解质的Zn||Cu电池表现出显著提高的平均库仑效率。与此同时，Zn||Zn对称电池和Zn||MnO?全电池的长期循环稳定性也明显优于传统的ZnSO?电解质系统。这项工作揭示了绿色添加剂的双重调控机制，并提出了一种环保的电解质设计，用于高性能、可持续的水系锌电池。