锌(Zn)金属因其高容量、低氧化还原电位、丰富的储量和低成本而被认为是“后锂”储能的有前途的负极。然而，目前的Zn离子电池需要大量的Zn，而Zn利用率比较低，器件规模的能量/功率密度远低于理论值。 Zn金属的有限可逆性主要归因于Zn与水溶液的自发寄生反应，即水腐蚀、被动副产物形成和枝晶生长等。
基于此，南京大学张晔，复旦大学彭慧胜教授报道了设计了一种新型的Zn负极离子选择性聚合物胶，通过阻挡水的扩散将Zn负极与电解液隔离，同时允许Zn离子的快速迁移，并实现均匀Zn电沉积。
文章要点
1）聚环氧乙烷（PEO）和双(三氟甲磺酰基)亚胺锂在丙酮和二氯甲烷组成的二元溶剂中共溶，形成粘性和胶状结构的聚合物胶。然后用简单的刮刀方法将所制备的聚合物胶均匀地涂覆在锌箔上。扫描电子显微镜和能谱分析证实，粘性涂层表面致密致密，元素分布均匀。此外，通过库仑效率和电化学阻抗，确定了Zn负极-聚合物胶的最佳厚度约为150 μm。
2）实验结果显示，在高电流密度下，Zn利用率在1000 h内达到了创纪录的90%，与之形成鲜明对比的是，在目前报道的Zn利用率较低（50-85%）的情况下，Zn的循环性能要差得多（通常不到200 h）。此外，当与V基正极组合时，所得到的Zn离子全电池显示出228 Wh kg−1的超高器件级能量密度，可与商用锂离子电池相媲美。
参考文献
Yiding Jiao, et al, Engineering Polymer Glue towards 90% Zinc Utilization for 1000 Hours to Make High-Performance Zn-Ion Batteries, Adv. Funct. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adfm.202107652
https://doi.org/10.1002/adfm.202107652
