如何在恶劣条件下实现水系锌离子电池的优异性能

水系锌离子电池因其成本低、安全性高而成为新一代储能技术之一。但由于沉积/剥离过程不稳定，在高电流密度和低温条件下枝晶生长严重，阻碍了其实际应用。

加拿大滑铁卢大学陈忠伟院士、华南师范大学王新研究员以及罗丹副研究员等证明了2-丙醇的加入可以通过取代水分子来调节Zn2+的外溶剂化壳结构，从而形成“共晶溶剂化壳”，使其与Zn(101)晶面具有较强的亲和力，且在电镀过程中具有快速的脱溶剂化动力学，使Zn沉积均匀而无枝晶形成。

本文要点：

（1）结果表明，在15 mA cm−2的高电流密度和51.2%的高放电深度下，锌负极具有超过500小时的良好循环稳定性。此外，在150mAh的Zn|V2O5软包电池中，在-20℃的低温条件下，超过1000次循环，获得了显著的电化学性能。

（2）这项工作不仅为在恶劣条件下实现水系锌离子电池的优异性能提供了新的策略，而且揭示了可应用于相关能量储存和转换领域的电解质结构设计。