貴大新聞網(wǎng)訊（材料與冶金學院）近日，貴州大學材料與冶金學院唐曉寧團隊在水系鋅電池電解液改性的研究中取得了突破性進展，該工作以“A Fluorine-Free Organic/Inorganic Interphase for Highly Reversible Aqueous Zinc Batteries”為題發(fā)表在國際著名期刊“Angewandte Chemie International Edition”(影響因子16.1，中科院一區(qū)TOP)上。我校材料與冶金學院是論文的第一完成單位，我校碩士研究生楊興富為第一作者，貴州大學唐曉寧校聘副教授、貴州師范大學薛安副教授和天津大學韓大量副研究員為共同通訊作者。論文共同作者還有清華大學深圳國際研究生院周光敏副教授。

水系鋅電池由于本征安全、成本低廉、環(huán)境友好等特性受到廣泛關(guān)注。然而，在水系電解液中鋅金屬負極存在腐蝕、析氫以及鋅枝晶生長等問題，易導致電池過早失效，限制了其實際應用。構(gòu)建穩(wěn)定的固態(tài)電解質(zhì)界面相（solid electrolyte interphase, SEI）被認為是解決上述問題的有前景策略，其中被廣泛報道的氟化物基SEI可以有效提高水系鋅電池的電化學性能，但此類SEI往往依賴于含氟前驅(qū)體的使用，由于多數(shù)氟化物難以降解，這無意中增加了環(huán)境負擔，與發(fā)展水系鋅電池的初衷相悖。所有鋅鹽中，ZnSO4因低成本、無毒、高穩(wěn)定性與環(huán)境友好等優(yōu)點，成為目前應用最為廣泛的鋅鹽。因此，以ZnSO4為前驅(qū)體原位構(gòu)建具有優(yōu)異鋅離子傳導能力的ZnS基SEI極具發(fā)展前景，但SO42?陰離子具有較高的化學/電化學穩(wěn)定性，難以自發(fā)分解形成ZnS基SEI。

鑒于此，我校唐曉寧校聘副教授團隊開發(fā)了一種N-乙酰葡萄糖胺（NAG）電解液添加劑，該添加劑不僅可以優(yōu)先吸附在鋅負極表面，而且能調(diào)控鋅離子溶劑化結(jié)構(gòu)，特別是可以在電場作用下發(fā)生水解反應，原位生成無氟的有機（鋅螯合物）/無機（ZnS和ZnCO3）復合SEI，顯著提高了鋅負極的可逆性和循環(huán)穩(wěn)定性。

該研究得到了國家自然科學基金、貴州省科技廳科學技術(shù)基金項目的資助。

編輯：張蟬

責編：李旭鋒

編審：丁龍