洛桑联邦理工Angew：电化学疏水三层界面构筑机械分级SEI，稳定锌金属阳极

水系锌离子电池作为电网规模的储能装置很有前景，但由于电极/电解质界面不稳定而受到阻碍。

图1. 电解液的物化特性

瑞士洛桑联邦理工学院赵康宁等报道了用于水系锌金属电池的贫水离子液体电解液。研究显示，这种贫水离子液体电解液超越了基于经典Gouy-Chapman-Stern理论的电化学双电层，形成了由前两层疏水性OTF-和EMIM+以及第三层松散附着的水组成的疏水性三层界面。通过利用疏水性三层界面，贫水离子液体电解液实现了宽的电化学工作窗口（2.93V）和相对高的锌离子电导率（17.3mS/cm）。

此外，阴离子拥挤界面促进了OTF-分解化学，形成了机械分级的固体电解质界面层，同时抑制了枝晶的形成并保持了机械稳定性。

图2. 不同电解液的电化学性能

受益于上述优势，贫水离子液体电解液在20A/g和N/P比为1.5的实际条件下实现了超过10000次循环的超长循环能力，累积面容量达到1.8Ah/cm²，优于最先进的锌金属电池性能。总体而言，这项工作强调了稳定的电极/电解质界面稳定性的重要性，这对于构建高能电网规模的锌离子电池是实用的。

图3. 高压锌离子电池的电化学性能

Electrochemical Hydrophobic Tri-layer Interface Rendered Mechanically Graded Solid Electrolyte Interface for Stable Zinc Metal Anode. Angewandte Chemie International Edition 2024. DOI: 10.1002/anie.202318063

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