湖大刘智骁/陈小华最新AM：糖精竟然可以稳定锌负极

由于负极/电解质界面(AEI)不稳定，锌负极库仑效率(CE)较低，枝晶形成严重。循环前形成的双电层(EDL)结构对在锌表面形成稳定的固体电解质界面(SEI)具有重要意义，但以往对锌负极稳定性的研究很少。

近日，湖南大学刘智骁（通讯作者）和陈小华（通讯作者）等人在材料研究顶级期刊Adv. Mater.上发表了题为”Stabilizing Zinc Anodes by Regulating the Electrical Double Layer with Saccharin Anions”的研究性论文。

不同电极的结构表征

作者引入糖精(SAC)作为电解质添加剂来调节AEI上的EDL结构。结果表明，SAC衍生的阴离子优先吸附在锌金属表面，而不是水偶极子，形成了一种新的贫水的电致发光结构。

电极的XPS表征

此外，由于SAC阴离子的分解，在Zn表面也检测到了独特的SEI。两者都被证明能够调节锌的沉积行为并防止副反应。使用SAC添加剂的锌锌对称电池在恶劣的测试条件下(10 mA cm⁻²，10 mAh cm⁻²)，可提供2.75 Ah cm⁻²的高容量和99.6%的高CE。

在40 mA cm⁻²的高倍率下也获得了良好的稳定性。在Zn-MnO₂全电池中进一步证明了该添加剂的有效性。

电池的电化学性能

Stabilizing Zinc Anodes by Regulating the Electrical Double Layer with Saccharin Anions(Adv. Mater., 2021, DOI: 10.1002/adma.202100445)

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