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陳朝吉/王珊珊AM：離子液體充當(dāng)“水袋”實(shí)現(xiàn)60℃水系鋅金屬電池！

水系電解液中的水對(duì)金屬鋅（Zn）有很強(qiáng)的反應(yīng)性，特別是在侵蝕性運(yùn)行條件下，這仍然是水系鋅金屬電池（AZMBs）商業(yè)化的根本障礙。

圖1. 不同電解液的性能、溶劑化/脫溶劑化和鋅沉積化學(xué)的比較

武漢大學(xué)陳朝吉、南京林業(yè)大學(xué)王珊珊等報(bào)告了一種不溶于水的離子液體稀釋劑1-乙基-3-甲基咪唑鎓雙氟磺酰酰胺（EmimFSI），它可以通過(guò)充當(dāng)“水袋”，包封高度活性的H₂O主導(dǎo)的Zn²⁺溶劑化物，并保護(hù)它們免受寄生反應(yīng)的影響，從而顯著抑制水系電解液的水活性。

在鋅沉積過(guò)程中，陽(yáng)離子Emim⁺和陰離子FSI-分別發(fā)揮了緩解尖端效應(yīng)和調(diào)節(jié)固體電解質(zhì)間相（SEI）的作用，從而有利于形成富無(wú)機(jī)物SEI保護(hù)的光滑鋅沉積層，并保證其高均勻性和穩(wěn)定性。

圖2. 半電池性能

結(jié)合離子液體固有優(yōu)點(diǎn)所賦予的化學(xué)/電化學(xué)穩(wěn)定性，這種離子液體結(jié)合的水系電解液（IL-AE）使Zn||Zn_0.25V₂O₅-nH₂O電池即使在60℃的挑戰(zhàn)性溫度下也能穩(wěn)定運(yùn)行（400次循環(huán)的容量保持率>85%）。

最后，作為一個(gè)附帶的但有實(shí)際價(jià)值的好處，離子液體的近零蒸氣壓性質(zhì)允許通過(guò)溫和和綠色的方法從廢電解液中有效地分離和回收高價(jià)值的成分，這為IL-AE在實(shí)現(xiàn)實(shí)用AZMB方面的可持續(xù)未來(lái)帶來(lái)了希望。

圖3. Zn||ZVO全電池性能

Ionic Liquid “Water Pocket” for Stable and Environment-Adaptable Aqueous Zinc Metal Batteries. Advanced Materials 2023. DOI: 10.1002/adma.202210789

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