刘永畅/张宁EnSM：稳定Zn负极的有机-无机混合SEI

金属锌 (Zn) 负极在水系电池中具有广阔的前景，但由于缺乏稳定的固体电解质中间相 (SEI) 层，因此会出现枝晶生长和水引起的副反应。

在此，北京科技大学刘永畅与河北大学张宁等人提出了一种有效的策略，即通过在由三氟甲磺酸锌盐和磷酸三乙酯溶剂组成的有机电解液中电化学预循环Zn电极，在Zn电极上原位构建坚固的有机-无机杂化SEI（表示为SEI-Zn）。

形成的SEI具有富含有机物的外层和由有机电解液的还原分解产生的富含无机 Zn₃(PO₄)₂-ZnF₂-ZnS的内层，它可以将活性Zn与体相电解液分离，并促进快速和均匀的Zn²⁺扩散。

图1. Zn²⁺电镀行为的形态和结构特征

当定制的SEI-Zn应用于水系体系时，显著抑制了析氢反应和Zn腐蚀，同时实现了无枝晶Zn沉积。SEI的存在使对称Zn//Zn电池的寿命分别在1.0 和10.0 mA cm^-2下延长了2500和450小时，优于裸Zn负极电池。

此外，扣式和软包SEI-Zn//V₂O₅•nH₂O全电池均表现出优异的循环耐久性。这项工作将启发用于稳定水系电池的金属负极SEI的设计。

图2. 锌基全电池的电化学性能

Zinc anode stabilized by an organic-inorganic hybrid solid electrolyte interphase, Energy Storage Materials 2021. DOI: 10.1016/j.ensm.2021.09.021

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刘永畅/张宁EnSM：稳定Zn负极的有机-无机混合SEI

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