貴大新聞網(wǎng)訊（材料與冶金學(xué)院）近日，貴州大學(xué)材料與冶金學(xué)院唐曉寧團(tuán)隊在水系鋅電池電解液改性的研究中取得了突破性進(jìn)展，該工作以“A Fluorine-Free Organic/Inorganic Interphase for Highly Reversible Aqueous Zinc Batteries”為題發(fā)表在國際著名期刊“Angewandte Chemie International Edition”(影響因子16.1，中科院一區(qū)TOP)上。我校材料與冶金學(xué)院是論文的第一完成單位，我校碩士研究生楊興富為第一作者，貴州大學(xué)唐曉寧校聘副教授、貴州師范大學(xué)薛安副教授和天津大學(xué)韓大量副研究員為共同通訊作者。論文共同作者還有清華大學(xué)深圳國際研究生院周光敏副教授。

水系鋅電池由于本征安全、成本低廉、環(huán)境友好等特性受到廣泛關(guān)注。然而，在水系電解液中鋅金屬負(fù)極存在腐蝕、析氫以及鋅枝晶生長等問題，易導(dǎo)致電池過早失效，限制了其實際應(yīng)用。構(gòu)建穩(wěn)定的固態(tài)電解質(zhì)界面相（solid electrolyte interphase, SEI）被認(rèn)為是解決上述問題的有前景策略，其中被廣泛報道的氟化物基SEI可以有效提高水系鋅電池的電化學(xué)性能，但此類SEI往往依賴于含氟前驅(qū)體的使用，由于多數(shù)氟化物難以降解，這無意中增加了環(huán)境負(fù)擔(dān)，與發(fā)展水系鋅電池的初衷相悖。所有鋅鹽中，ZnSO4因低成本、無毒、高穩(wěn)定性與環(huán)境友好等優(yōu)點，成為目前應(yīng)用最為廣泛的鋅鹽。因此，以ZnSO4為前驅(qū)體原位構(gòu)建具有優(yōu)異鋅離子傳導(dǎo)能力的ZnS基SEI極具發(fā)展前景，但SO42?陰離子具有較高的化學(xué)/電化學(xué)穩(wěn)定性，難以自發(fā)分解形成ZnS基SEI。

鑒于此，我校唐曉寧校聘副教授團(tuán)隊開發(fā)了一種N-乙酰葡萄糖胺（NAG）電解液添加劑，該添加劑不僅可以優(yōu)先吸附在鋅負(fù)極表面，而且能調(diào)控鋅離子溶劑化結(jié)構(gòu)，特別是可以在電場作用下發(fā)生水解反應(yīng)，原位生成無氟的有機(jī)（鋅螯合物）/無機(jī)（ZnS和ZnCO3）復(fù)合SEI，顯著提高了鋅負(fù)極的可逆性和循環(huán)穩(wěn)定性。

該研究得到了國家自然科學(xué)基金、貴州省科技廳科學(xué)技術(shù)基金項目的資助。

編輯：張蟬

責(zé)編：李旭鋒

編審：丁龍