将无机微晶引入固体电解质界面(SEI)是提高锌金属负极(ZMA)可逆性的有效策略。然而,SEI 的结构-性能关系尚未完全了解,因为其原始状态下无机和有机成分的存在形式尚未得到解决。
在这里,香港城市大学支春义教授,南方科技大学Bing Han使用双溶剂电解质为 ZMA 构建了高效的 SEI,并通过低温透射电子显微镜解析了它的组成/结构。
文章要点
1)这种具有均匀分布在有机基质中的无定形无机 ZnFx 的高度氟化 SEI 与具有结晶无机物的普通镶嵌和多层 SEI 有很大不同。它具有改进的结构完整性、机械韧性和Zn2+离子电导率。因此,ZMA 表现出出色的可逆性,电镀/剥离库仑效率提高到 99.8%。
2)基于ZMA的全电池在 3.2 mAh cm-2 的实际面积容量下实现了 54% 的高锌利用率,并在 1800 小时内稳定循环,累积容量达到 5600 mAh cm-2。
这项研究重点介绍了用于高度可逆金属负极的非晶 SEI 的详细结构和组成。
参考文献
Guojin Liang, et al, Regulating inorganic and organic components to build amorphous-ZnFx enriched solid-electrolyte interphase for highly reversible Zn metal chemistry, Adv. Mater. 2023
DOI: 10.1002/adma.202210051
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202210051