Angew.：高性能水系锌金属电池的固体电解质界面化学

水系锌金属电池（AZMBs）由于其高安全性、低成本和高能量密度，被认为是有前途的储能系统。然而，与有机电解质中锂、钠、钾等金属阳极中稳定的固体电解质间相（SEI）层相比，锌金属电池由于在水的狭窄电化学电位窗口内难以分解锌盐阴离子，因此很难在锌表面形成SEI层。

基于此，阿德莱德大学的郭再萍教授团队报告了一种混合电解液策略，即通过使用甲基膦酸二甲酯 (DMMP) 作为溶剂或助溶剂来构建均匀稳定的磷酸盐基 SEI 层（ZnP₂O₆和 Zn₃(PO₄)₂）使得锌金属电池的循环寿命和库伦效率显著提升。

对此，伦敦大学学院（UCL）何冠杰博士团队发表了题为“Solid-Electrolyte Interphase Chemistries Towards High-Performance Aqueous Zinc Metal Batteries”的highlight论文。

首先，文中提及郭再萍教授团队的方法有效且便捷，其将有机溶剂与稀水系电解质混合以原位形成均匀且坚固的SEI 层。该策略解决了由于锌盐阴离子在稀水系电解质的窄电化学窗口内难以分解形成SEI的问题。因此，该原位SEI生成方法为未来设计其它更好的锌金属SEI层指明了方向。

其次，展望未来 AZMBs 的电解质工程，文中提及应致力于开发其它溶剂或电解液添加剂来改性Zn负极界面，使其具有良好的电子绝缘能力、高Zn²⁺电导率、良好的 Zn 表面附着能力、优异的防腐蚀性能和优异的自钝化性能，同时还应仔细评估其机械性能。那些能分解并与Zn²⁺反应形成均匀可控的SEI的溶剂或添加剂应该引起更多的关注。

最后，作者认为AZMBs下一阶段的目标应集中在提高全电池中锌的利用率，降低实际N/P 比< 3，在≥ 3 mAh cm^-2的实际面容量下、并以≤ 1 C的中等倍率下评估锌负极的稳定性和可逆性，在高质量SEI层的帮助下与当前的锂离子电池竞争。

Solid-Electrolyte Interphase Chemistries Towards High-Performance Aqueous Zinc Metal Batteries， Agnew. Chem. Int. Ed 2023 DOI：10.1002/anie.202218466

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Angew.：高性能水系锌金属电池的固体电解质界面化学

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