盖世汽车讯 有机水性电解质的出现代表了过去十年电池技术的进步。这些添加剂已被证明在调节溶剂化结构和建立界面层方面非常有效。

水性锌离子电池（AZIB）的功效可以通过增强安全性、电化学可逆性和离子迁移率来优化。性能和操作稳定性之间必须保持微妙的平衡，因为某些有机添加剂可能会引发不良的副反应或复杂的相行为，从而抵消其有利作用。

图片来源：期刊《Journal of Colloid and Interface Science》

据外媒报道，在期刊《Journal of Colloid and Interface Science》上发表的一项研究论文中，中国科学院福建物质结构研究所Zhang Yining教授领导的团队报道称，通过引入高偶极矩电解质添加剂三乙基2-膦酰基丙酸酯（Tp）可提高AZIB性能，并发现Tp有效地取代了电解质中的自由水，从而抑制了氢气的析出和锌的腐蚀，同时促进了可逆的锌沉积并减缓了枝晶的生长。

研究人员制备了不同体积比的Tp电解质溶液，以确定最佳浓度比。Tp通过强离子偶极相互作用有效地取代了电解质中的自由水，从而改变了溶剂化结构，对抗了自由水引起的副反应和锌枝晶的无序生长。

Tp与锌箔间较高的结合能保证Tp牢固附着在锌负极表面，抑制枝晶生长，Tp的加入显著改变了电解液中的氢键网络结构。

此外，研究人员在实际电化学试验中对比了不同体积比的Tp电解液与初始电解液的性能差异，Tp电解液最佳浓度的Zn//Na2V6O16在3 A g-1电流密度下经过4000次循环后容量保持率为92%。

相比之下，采用初始电解质的Zn//Na2V6O16在600次循环后仅表现出70%的容量保持率，并且库仑效率显著下降。这些发现表明，与初始电解质相比，加入Tp的电解质具有更优异的循环稳定性和多重性能。

此外，研究人员还估计了Tp电解质的实际应用潜力，使用Tp电解质制备了Zn//Na2V6O16柔性包电池，并成功点亮了LED灯。这项研究强调了高偶极矩在有助于AZIB实际应用的添加策略中的重要性。