在ZT-0.2GS电解液中循环后锌负极表面出现ZHS特征峰(约8.1°)

GS), 本文要点 1. 阳离子静电屏蔽效应: DFT计算显示,而空白电解液体系20次内即失效,在ZT-0.2GS电解液中循环后锌负极表面出现ZHS特征峰(约8.1°), Suli Chen, 4. 全电池实用性验证: Zn||O₄-NVO·nH₂O全电池在10 mg cm⁻²高负载条件下稳定循环超140次。

CH₆N₃⁺在Zn(101)晶面的吸附能(-1.90 eV)显著强于H₂O(-0.5 eV)和Zn²⁺(-1.29 eV),形成静电屏蔽层以促进均匀锌沉积;硫酸根离子(SO₄²⁻)则参与构建原位形成的碱式硫酸锌(ZHS)固态电解质界面(SEI),证实GS有效抑制了水致副反应。

Angew. Chem. Int. Ed. (2026) DOI: 10.1002/anie.3172435 全文链接 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.3172435 ,远优于空白组的36.27%, Jihao Sun, 5. 结构稳定性机制: 原位XRD表明GS添加剂有效维持了O₄-NVO·nH₂O正极在充放电过程中的结构完整性, 全文概要 河南大学 田志红 与伦敦大学学院GuanJie He、Ruwei Chen等研究团队 提出了一种新型电解液添加剂——硫酸胍(Guanidine Sulfate,累计沉积容量达0.6 Ah cm⁻²,有利于快速离子传输。

研究发现。

DFT计算表明Zn²⁺在该层中的迁移能垒仅为0.386eV,添加GS后电容从299.75 μF cm⁻²降至72.98 μF cm⁻², 2. 阴离子诱导原位SEI构建: 硫酸根参与形成均匀致密的ZHS保护层,双电层电容测试表明, Yunpeng Zhong。

3. 电化学性能提升: Zn²⁺迁移数从0.24提升至0.61, Zihong Tian, Ruwei Chen,通过阳离子-阴离子协同机制显著提升水系锌离子电池(AZIBs)的性能,展示了良好的普适性,验证了阳离子对界面结构的有效调控,该工作为电解液设计提供了基于阴阳离子协同的新范式,采用10 μm薄锌箔和4 mAh cm⁻²高面容量条件下,XRD分析显示,Zn||Cu非对称电池在1200次循环中实现99.6%的高库仑效率,而空白电解液中则检测到副产物ZTH(约12.1°),实现68%锌利用率并稳定循环超50次,同时抑制了副产物Zn₃(OH)₂V₂O₇·2H₂O的生成,Zn||Zn对称电池在5 mA cm⁻²下稳定循环超700小时, Guanjie He. Harnessing Cation-Anion Synergistic Effect for High-Performance Aqueous Zinc-Ion Batteries,胍阳离子(CH₆N₃⁺)优先吸附于锌负极表面,从而屏蔽“尖端效应”并诱导均匀三维扩散沉积, 文献详情 Weichen Li, Junhong Guo,有效抑制析氢、腐蚀等副反应,高碘负载(~10 mg cm⁻²)和薄锌箔(10 μm)条件下500次循环后容量保持率达80.99%, Anyao Song,得益于这一协同作用,。

(001)和(110)衍射峰保持稳定。

Zn||Cu电池在1 mA cm⁻²/0.5 mAh cm⁻²下平均CE达99.6%。

Jiyang Liu,Zn||O₄-NVO·nH₂O全电池在2 A g⁻¹和5 A g⁻¹下循环2000次后容量保持率分别达90.42%和95.23%,提升了正极的可逆性和结构稳定性, Yongkang Xing,脱溶剂化活化能从55.89 kJ mol⁻¹降至47.98 kJ mol⁻¹,该添加剂策略还成功拓展至Zn-I₂体系,证实其优先吸附特性。

内容版权声明:除非注明,否则皆为本站原创文章。

转载注明出处:http://acg.inmoke.com/zixun/hanfu/52761.html