迫切需要在極高溫度下可靠的電源來拓寬電子設(shè)備的應(yīng)用場景。具有本質(zhì)安全性的水系鋅金屬電池（ZMB）是一種很有前景的高溫儲能替代品。然而，很少有人探索水系ZMB在極高溫度（≥100°C）下的可逆性和長期循環(huán)穩(wěn)定性。

北京航空航天大學(xué)王華等揭示了在高溫下自發(fā)的Zn腐蝕和嚴(yán)重的電化學(xué)析氫是傳統(tǒng)水系ZMB的重要限制。

圖1. 電解液表征

為解決上述問題，作者將環(huán)保型擁擠劑1,5-戊二醇引入Zn(OTf)₂基水系電解液中，通過加強(qiáng)H₂O的O-H鍵和降低Zn²⁺溶劑化鞘中的H₂O含量來抑制水反應(yīng)性，同時保持電解液的高阻燃性和熱穩(wěn)定性，從而使鋅金屬在高溫下均勻沉積。

圖2. 半電池性能

結(jié)果，采用可逆(CE > 98.1%)和穩(wěn)定的鋅電極，在100 °C下實(shí)現(xiàn)了Zn//Zn對稱電池的長循環(huán)（在1 mA cm^-2和0.5 mAh cm^-2下> 500次循環(huán)）。此外，Zn//Te全電池在100°C下也表現(xiàn)出高可逆性，可循環(huán)超100次。總之，這項(xiàng)工作證明了極高溫水系ZMB穩(wěn)定循環(huán)的可能性，并可能極大地?cái)U(kuò)展電子設(shè)備的應(yīng)用場景。

圖3. 全電池性能

Working Aqueous Zn Metal Batteries at 100 °C. ACS Nano 2022. DOI: 10.1021/acsnano.2c04114