锌（Zn）金属作为一种很有前途的水系电池负极材料，存在枝晶生长、严重的锌腐蚀和析氢问题。

山东大学Jian Yang研究了N-甲基吡咯烷酮(NMP)作为电解液添加剂对锌阳极性能的改善。

文章要点

1）研究人员利用核磁共振、FT-IR、DFT计算和MD模拟等证明NMP取代了溶剂化鞘中的一个H₂O分子。同时，XPS和ToF-SIMS证实，NMP分解为富氮的SEI层。这一层的形成将有效地保护金属锌不受腐蚀性电解液的影响，从而抑制副反应。COSMOL、扫描电子显微镜和光学显微镜显示，这一层有利于锌的均匀沉积和剥离，抑制了枝晶的生长。

2）实验结果显示，NMP提高了材料的电化学性能，1000次循环库仑效率可达99.8%，10 mAh cm^-2循环200h，锌利用率高达85.6%。这些结果超过了没有NMP的结果。此外，即使在恶劣的条件下，Zn||MnO₂全电池仍然表现出令人印象深刻的累积容量。

参考文献

Dongdong Wang, et al, In-situ Formation of Nitrogen-Rich Solid Electrolyte Interphase and Simultaneous Regulating Solvation Structures for Advanced Zn Metal Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202212839

DOI: 10.1002/anie.202212839

https://doi.org/10.1002/anie.202212839