具有经济优势和高能量密度的电解MnO₂–Zn电池是大规模储能的可行候选储能技术。然而，MnO₂–Zn电池中，酸性电解质和锌金属负极之间的自发反应导致难以避免的严重的质子诱发析氢。

基于此，中科大Wei Chen，深圳大学杨金龙利用Hofmeister效应制备了一种基于聚乙烯醇（PVA）的质子阻挡隔膜（PBS）。

文章要点

1）实验和理论计算表明，浓硫酸使PVA链形成不连续的氢键网络和孤立的亲水空穴。这一特性可以有效地阻止质子迁移，阻止质子诱导的析氢，但允许快速的Zn²⁺迁移，并具有极好的稳定性。

2）与商用阴离子交换膜（8C）相比，含PBS的电解MnO₂-Zn电池在6.67 mAh cm⁻²的高面容量下具有高能量保持率（200次循环91.2%）和出色的倍率性能（20 C），且成本非常低（$1 m⁻²）。

这项工作为开发稳定的电解MnO₂-Zn电池开辟了新的途径，通过一种经济有效的制造方法来制备PBS来防止析氢，这是一种通用的方法，可以应用于其他稳定的水基金属离子电池的设计。

参考文献

Yuan Yuan, et al, A Proton-Barrier Separator Induced via Hofmeister Effect for High-Performance Electrolytic MnO₂–Zn Batteries, Adv. Energy Mater. 2022

DOI: 10.1002/aenm.202103705

https://doi.org/10.1002/aenm.202103705