水系锌离子电池(AZIBs)虽具有低成本、安全和环保等优势,但在应用中面临锌枝晶形成、副反应严重及电解液不稳定等挑战。
许多有效添加剂因在水中的溶解度有限,降低了其实际应用潜力。
基于此,2025年3月24日,桂林理工大学杨超、臧利敏、日本秋田县立大学邱建輝、南方科技大学曾林等人在国际知名期刊Advanced Energy Materials发表题为《Enhanced Zinc Deposition and Dendrite Suppression in Aqueous Zinc-Ion Batteries Via Citric Acid-Aspartame Electrolyte Additives》的研究论文。
本研究提出一种促进溶解策略,引入柠檬酸(CA)增强阿斯巴甜(APM)的溶解度,制得硫酸锌电解液。
模拟与实验表明,CA 能调节 Zn²⁺ 的溶剂化结构和电解液 pH 值,APM 则优先融入电双层,与 CA 形成固体电解质界面,抑制析氢和副反应。
由此,锌锌对称电池在 1.0 mA cm⁻²/1.0 mAh cm⁻² 条件下寿命超 4500 小时。
使用该电解液、商用锌箔及 MnO₂ 的 AZIBs 倍率性能提升,2000 次循环后容量保持率达 75.6%。
本研究为稳定锌负极提供新策略,全面解决 AZIBs 基础难题,推动其在新一代储能系统中的应用。
Enhanced Zinc Deposition and Dendrite Suppression in Aqueous Zinc-Ion Batteries Via Citric Acid-Aspartame Electrolyte Additives,Adv. Energy Mater., 2025. https://doi.org/10.1002/aenm.202500674
