水系锌离子电池因其固有的安全性和较高的理论容量而备受关注，但由于严重的副反应和锌枝晶的生长，电池的寿命仍然有限。解决这些问题的一种常见策略是使用特定的电解液添加剂来调节溶剂化结构，以实现择优的锌(002)取向。

近日，中山大学王成新教授，Gongzheng Yang引入了一种阴离子表面活性剂3，3‘-二硫代二丙磺酸钠(SPS)作为一种新型的电解液添加剂，与传统的表面活性剂不同的是，它对溶剂化结构的影响可以忽略不计。

文章要点

1）第一性原理计算表明，SPS阴离子倾向于吸附在其他晶面上，而不是(002)面，有效地限制了锌在(002)晶面上的电沉积。采用实时原位电化学原子力显微镜对锌的电沉积行为进行了表征。在SPS添加剂的辅助下，表面腐蚀、析氢和枝晶生长得到显著抑制。

2）结果，使用面积为3×5 cm²的Zn||Zn对称软包电池，而不是通常使用的硬币电池，成功地实现了超过12000 mAh cm⁻²的惊人的高累积容量；这表明了本系统在实际应用中的巨大潜力。进一步组装了由V₂O₅·H₂O正极和锌负极组成的锌离子电池，其面积容量高达约2 mAh cm⁻²，200次循环后容量保持率达82.8%，这些性能优于以往报道的大多数水基锌离子电池。

参考文献

Yuexing Lin, et al, Dendrite-Free Zn Anode Enabled by Anionic Surfactant-Induced Horizontal Growth for Highly-Stable Aqueous Zn-Ion Pouch Cells, Energy Environ. Sci., 2023

DOI: 10.1039/D2EE03528F

https://doi.org/10.1039/D2EE03528F