对于先进的电池技术来说，水溶液在电池安全运行、绿色经济和低生产成本方面具有重大优势。然而，水溶液中的强水活性会引发析氢反应和电极上的寄生钝化，从而导致电解质/电极界面上的离子传输不良。

近日，日本产业技术综合研究院周豪慎教授报道了一种沸石分子筛改性的电解液，其通过降低Zn电池水溶液中的水活性来改善电解液的性能。

文章要点

1）拉曼光谱表明，沸石修饰的电解质保持了高度侵蚀性的溶剂化鞘层，并显著抑制了水分子的反应活性。模拟和电化学测试表明，沸石改性的电解液对Zn负极具有降低的析氢副反应，较高的耐蚀性能。

2）空间分辨拉曼光谱和micro-IR光谱表明，由于沸石改性的电解液抑制了水分解，Zn负极积累了较浅的副产物。此外，致密的Zn堆积形貌也有利于Zn负极的可逆性。

3）实验结果显示，基于沸石改性电解液的Zn||Zn电池在0.8 mA cm⁻²时的循环寿命达到4765 h，Zn-VO₂纽扣电池的循环寿命达到3000次，软包电池的循环寿命达到100次。此外，沸石分子筛由于其成熟的生产技术、低成本的技术和工程上的可回收而在未来大规模生产中的重要意义。

参考文献

Huijun Yang, et al, Reducing Water Activity by Zeolite Molecular Sieve Membrane for Long-Life Rechargeable Zinc Battery, Adv. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adma.202102415

https://doi.org/10.1002/adma.202102415