构建无阳极结构的金属电池理论上能够提供更高的能量密度，但是这种结构的电池需要>99.7 %的库伦效率。虽然Zn金属电池具有固定能量存储前景，实际情况中Zn金属电池存在着严重的副反应，因此难以实现无阳极结构的Zn金属电池。

有鉴于此，斯坦福大学崔屹、阿卜杜拉国王科技大学（KAUST）Husam N. Alshareef等报道通过盐效应构建复合电解液，实现了性能优异的可逆Zn电极以及优异的电池稳定性，这种电池能够与多种不同结构阴极构成电池，电解液具有宽温度区间工作稳定性（-20~50 ℃）。

本文要点：

(1)

发现使用低浓度（2.14 M）碳酸丙烯酯（ propylene carbonate），能够在Zn²⁺的溶剂化鞘中保留三氟磺酸阴离子。这种独特的溶剂化结构能够还原阴离子，生成疏水固体电解质界面结构。

(2)

这种防水界面能够降低电解液中含有的水分子产生的副反应，从而构建了性能稳定的Zn阳极，实现了未曾预料的高库伦效率（在1 mA cm^-2电流密度进行500次电池循环后容量保持99.93 %）。基于此，设计了一种无阳极的循环性能优异的Zn金属电池，在0.5 mA cm^-2电流密度中进行275次循环后的容量保留80 %。

参考文献

Fangwang Ming, Yunpei Zhu, Gang Huang, Abdul-Hamid Emwas, Hanfeng Liang, Yi Cui*, and Husam N. Alshareef*, Co-Solvent Electrolyte Engineering for Stable Anode-Free Zinc Metal Batteries, J. Am. Chem. Soc. 2022

DOI: 10.1021/jacs.1c12764

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c12764