处理完成 锂离子介导界面转移与溶剂化结构实现水系锌电池稳定锌合金界面

针对水系锌电池(ZnSO?)中锌合金界面钝化问题，研究人员提出锂离子(Li?)介导的双功能策略。通过引入LiFSI添加剂，利用Li?的静电屏蔽效应均匀化Zn2?转移，并形成FSI?辅助的Li?溶剂化鞘，诱导溶剂化竞争防止水共分解。该策略显著提升锌合金界面稳定性，使全电池在高达10C倍率下稳定运行。

　　

通过锌合金界面调控锌(Zn)成核在稳定锌电极方面展现出巨大前景。然而，在水系锌电池(AZBs)中，由不均匀合金化过程和富H?O环境引起的锌合金界面钝化阻碍了其可持续的锌稳定能力。本文提出了一种双功能策略，通过在ZnSO?水溶液电解质中引入Li双(氟磺酰)亚胺(LiFSI)添加剂，实现锂离子(Li?)介导的界面转移和溶剂化结构来解决锌合金界面钝化问题。由于Li?的还原电位低于Zn2?，解离的Li?在电极表面锌电镀过程中能保持其离子状态，并产生静电屏蔽效应，使Zn2?转移和锌合金化过程均质化。此外，与其他阴离子如SO?2?和NO??相比，FSI?能够与Li?合作在ZnSO?水溶液电解质中形成FSI?辅助的Li?溶剂化鞘，通过从Zn2?溶剂化鞘中吸引H?O分子来诱导溶剂化竞争，从而防止锌电镀过程中Zn2?拖拽的水共分解。该策略极大地增强了锌合金界面对持久锌保护的能力，为全锌电池在高达10C的高循环速率下的稳定运行提供了锌电极。