水系锌||钒氧化物电池（ZVBs）因其高容量、安全、环保和低成本等优点，近年来受到人们的广泛关注。然而，由于传统电解液在水溶液中的不可逆溶解而导致的循环稳定性有限，限制了其进一步的应用。

近日，广东工业大学李成超教授，Yanlin Qin采用以碳酸亚丙酯（PC）和水为混合溶剂的新型3 m Zn(CF₃SO₃)₂电解液用于水系ZVBs。

文章要点

1）通过控制电解液的溶剂化结构，优化的P20 (20% PC体积比)电解质可在Zn||NaV₃O₈ 1.5H₂O电池中实现超稳定的循环性能，在环境温度下以0.1/5 A g^-1的电流循环100/1000次后，容量保持率高达99.5%/97%。

2）系统的电化学测试和表征表明，PC的加入有效地减少了电解液中Zn²⁺溶剂阳离子和H⁺中的活性水分子，从而抑制了充放电过程中嵌入H⁺和共嵌入H₂O引起的正极溶解。

3）令人印象深刻的是，PC的加入还使Zn||NaV₃O₈ 1.5H₂O电池在40 °C下以0.1/0.2 A g^-1的电流循环300/400次后具有183/168 mAh g^-1的高比容量和100%/100%的高容量保持率，从而有效地拓宽了ZVB的实际应用。

该研究为设计高性能钒基电池电解液提供了一种有前景的策略。

参考文献

Dao-Sheng Liu, et al, Regulating the Electrolyte Solvation Structure Enables Ultralong Lifespan Vanadium-Based Cathodes with Excellent Low-Temperature Performance, Adv. Funct. Mater. 2022

DOI: 10.1002/adfm.202111714

https://doi.org/10.1002/adfm.202111714.