电解液添加剂稳定水系电池锌负极界面的研究进展

作者：时文超; 刘宇; 张博冕; 李琪^*; 韩春华; 麦立强^*

来源：储能科学与技术, 2023, 12(05): 1589-1603.

DOI：10.19799/j.cnki.2095-4239.2023.0089

• 水系锌金属电池
• 电解液添加剂
• 界面调控
• 固体电解质界面
• 界面稳定性

水系锌金属电池(AZMBs)由于价格低廉、安全性高，在大规模储能领域极具潜力。然而，锌金属在常规水系电解液中并不稳定，界面处容易产生锌枝晶、析氢和腐蚀等副反应，导致AZMBs循环寿命较短。其中，电解液添加剂可以有效调控锌负极界面的化学特性和反应过程，显著提升其界面稳定性，大幅延长AZMBs的循环寿命。因此，对电解液添加剂稳定锌负极的相关研究进行总结，并对目前存在的关键问题提出新的解决思路非常必要。本文通过对近期相关文献进行探讨，简要介绍了锌负极目前面临的主要挑战及其相关机理，重点阐述了电解液添加剂对锌负极界面的主要调控机制，包括设计静电屏蔽层、贫水双电层(EDL)、原位固体电解质界面(SEI)层以及调控锌离子溶剂化鞘层。此外，还对不同添加剂类型进行了分类讨论，包括阳离子型、阴离子型、有机小分子型、有机聚合物型和其他类型，并分析了其各自的调控机理和对电化学性能的影响。最后，本文还对电解液添加剂策略稳定锌负极的未来发展方向提出了展望。

• 单位
  材料复合新技术国家重点实验室; 武汉理工大学