锌离子电池（ZIBs）通常建立在过多的锌（Zn）金属负极和水溶液上，在ZIBs中Zn负极一侧存在严重的枝晶生长和气体析出问题，导致循环寿命较差。利用非Zn金属负极代替Zn金属负极是解决这些问题的一种很有前途的策略，但仍然受到负极替代品有限的严重限制。

近日，香港城市大学支春义教授报道了一种利用非金属硫族元素碲（Te）代替Zn金属的转换型Te基ZIB，其可以在温和和碱性电解液中工作。

文章要点

1）实验结果显示，组装的温和Te/MnO₂和碱性Te/Ni(OH)₂电池的容量分别高达106和161 mAh g⁻¹_{anode+cathode}，具有高负极利用率（Te/MnO₂和Te/Ni(OH)₂分别为50.1%和38.9%），超过了所有的ZIB。

2）得益于稳定的转化机制（温和的：Te到ZnTe₂到ZnTe，碱性的：ZnTe到Te到TeO₂），这两个体系都实现了超长的循环寿命（5000次循环后容量保持率超过75%），并完全消除了枝晶和气体析出。此外，还获得了高重量比能量密度，分别为176.3 Wh kg⁻¹_{anode+cathode}（Te/Ni(OH)₂）和81 Wh kg⁻¹_{anode+cathode} （Te/MnO₂）。

该工作为开发用于高性能、高稳定性高性能电池的先进转换型负极提供了有益的启示。

参考文献

Ze Chen, et al, Conversion-Type Nonmetal Elemental Tellurium Anode with High Utilization for Mild/Alkaline Zinc Batteries, Adv. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adma.202105426

https://doi.org/10.1002/adma.202105426