在大容量、高电流密度的深循环条件下，电解液的流动性和析氢反应(HER)会引起锌离子电池（ZMBs）界面的严重扰动，从而进一步扰动离子通量，加速锌枝晶的生长。

近日，南通大学Tao Qian设计了一种具有特殊胶体相并抑制HER的胶体聚合物电解液（CPE），以减少界面湍流并促进锌的深度电化学。

文章要点

1）密度泛函理论（DFT）计算证实，在CPE中，锌离子沿输运路径的定量迁移势垒表现出比普通水溶液电解质小得多的波动，表明CPE能有效地减小界面扰动。有限元模拟和原位拉曼测试证实了这一点，锌离子均匀沉积在电极上。

2）即使具有高容量（高达20mAhcm^-2）和高电流密度（高达100 mA cm^-2），CPE仍能使Zn//Cu电池稳定运行，以及实现N/P比低至1的Zn/NaV₁₂O₃₂全电池。

这项研究开辟了一条基于CPE的全新途径，以促进ZMBs甚至其他水系储能应用中的深度循环电化学。

参考文献

Jinqiu Zhou, et al, Diminishing Interfacial Turbulence by Colloid-Polymer Electrolyte to Stabilize Zinc Ion Flux for Deep-Cycling Zn Metal Batteries, Adv. Mater. 2022

DOI: 10.1002/adma.202200131

https://doi.org/10.1002/adma.202200131