异山梨醇电解液添加剂对水系锌离子电池电化学性能的影响

作者：刘增华; 张倩^*; 马鼎璇; 刘杰^*

来源：山东化工, 2022, 51(18): 58-61.

DOI：10.19319/j.cnki.issn.1008-021x.2022.18.055

• 锌离子电池
• 电解液
• 锌枝晶
• 添加剂
• 长循环寿命

相比于用有机电解液的锂离子电池，水系电解液赋予水系锌离子电池固有的安全性，但是在高电流密度和高面积比容量下锌阳极表面严重地枝晶生长和腐蚀副反应限制了它的循环稳定性。在此，我们通过对硫酸锌基水系电解液的组成和功能调控，有效地稳定了锌阳极，获得了长循环寿命的水系锌离子电池。异山梨醇具有丰富的极性含氧官能团，被应用为电解液添加剂来改善锌阳极表面枝晶生长的问题。研究表明，异山梨醇能够有效地覆盖在锌负极表面的尖端处，从而使锌离子在阳极界面上均匀沉积，达到抑制锌枝晶生成的目的。用含0.1 mol/L异山梨醇添加剂的电解液所组装的ZnllZn对称电池在3 mA·cm-2的高电流密度下可稳定循环超过400 h。而且，当电流密度高达10 mA·cm-2，面积容量为10 mAh·cm-2时，添加异山梨醇添加剂的电池仍然表现出优异的倍率性能。这些优异的电化学性能表明异山梨醇作为添加剂能够有效稳定水系锌离子电池体系。

• 单位
  青岛科技大学