随着电动汽车、可再生能源和可穿戴电子设备的发展，人们对低成本、高安全性、低环境影响、无资源限制的高性能电池的需求也在迅速增长。锂离子电池（LIBs）因其能量密度和功率密度成为最广泛、最可靠、最优越的储能技术。尽管锂离子电池具有优越的能量和功率密度，但受到锂资源限制，锂离子电池面临着安全问题。因此，研究人员正在研究其他离子电池，而利用Mg、Zn、Ca和铝的可充电多价离子电池正在成为强有力的候选者。在各种可充电多价离子电池中，利用锌负极的锌离子电池（ZIBs）具有较高的理论重量和体积比容量（820 mA g−1和5855 mA cm−3）、丰度、无毒性和成本效益，是具有前景的候选之一。然而，由于传统的碱性和中性水系ZnSO4电解液存在锌枝晶和严重的界面反应，其在实际充电电池中的应用具有很大的挑战性。
这种新颖的锌负极形态确保了5000小时以上的长期可逆沉积/溶解性能、5 mA cm−2的倍率性能和99.57%的库仑效率（CE），而不会形成枝晶。同时Zn-VS2全电池具有超长寿命，为电化学储能器件提供了一种替代方案。
图文速览图一锌负极沉积/溶解1000周后的表面形态分析
锌负极沉积/溶解1000周后的表面形态分析：作者通过扫描电子显微镜（SEM）表征0.5 M Zn（OTf）2–TMP电解液中循环锌电极的形态，所示电流密度分别为0.5 mA cm-2（图1a–c）和（图1d–f）0.25 mA cm-2。很明显，原始的锌箔在循环后转化为多孔结构。在对称Zn/Zn电池中1000次沉积/溶解循环后，作者发现锌电极表面非常光滑，没有任何枝晶生长。此外，均匀分布的相互连接的纳米孔形态似乎是锌沉积的独特特征。
Zn（OTf）2–TMP–DMC/DMF电解液中的电化学性能：为了降低TMP电解液的粘度，作者采用DMC配制了0.5 M Zn（OTf）2/TMP–DMC（体积比1:1）电解液，添加DMC并不影响TMP的不可燃性。
此外，添加DMC后，Zn/Zn对称电池的寿命增加了一倍（图4a），这可归因于改善的导电性（从4.58 mS cm-1（TMP）到4.90 mS cm-1（TMP-DMC）以及整个循环期间降低的过电位，包括循环性能和图4b、c中相应的电压曲线。在TMP中加入DMC并没有牺牲锌沉积/溶解的库伦效率，平均库伦效率为99.15%。
高倍率性能表明DMC作为共溶剂的加入能够使对称电池电流密度高达3.0 mA cm−2（图4f，g）。当二甲基甲酰胺（DMF）作为共溶剂，该电池可进一步增强到5.0 mA cm−2，超电位仅为≈80 mV。作为共溶剂，DMF不仅降低了电解质的粘度，而且由于Zn（OTf）2具有很强的溶解能力，有利于离子导电性（图4h，i）。图五 VS2正极在TMP-DMC电解液中的电化学性能
图5a为在100 mA g−1的电流密度下Zn/VS2电池的循环性能。第一周循环中，电池的放电容量为111.9 mA h g−1，容量逐渐增加，第七周放电达到最大值146 mA h g−1，随后稳定循环.容量增加可能与电极的活化有关。在500周充放电循环后，放电容量为138.3 mA h g−1，显示出94.38%的良好容量保持率，平均库伦效率为100%。此外，在整个电池运行过程中，充放电曲线几乎保持不变（初始活化除外），这表明了反应的高可逆性，如图5b所示。
为了进一步确认所研究的电解液的优势，作者组装了具有4.0 mg cm-2更高载量的全电池。如图5c所示，在100 mA g−1的电流密度下对其长循环稳定性进行了研究。高载量全电池先在20 mA g−1的电流密度下循环两周以进行活化，然后在100 mA g−1的恒流密度下循环。电池在第三周循环时的放电容量为107.86 mA h g−1，随后具有优异的循环稳定性。高负荷Zn/VS2电池在500周循环后的放电容量为102.57 mA h g−1，容量保持率为95%。此外，锌的SEM图显示无树枝状形态(图5d)，表明锌负极表明形态保持很好。全文总结
综上所述，这项工作研究了锌负极的安全和经济有效的非水电解液。锌金属与TMP和TMP–DMC电解液具有良好的相容性，显示出稳定的沉积/溶解曲线，平均库仑效率为99.57%，即使在高电流密度为5 mA cm−2和高达10 mA h cm−2的负载下。
