Angew：多溶剂化结构驱动的高熵电解质用于长寿命锌金属软包电池

锌金属水系电池（AZMBs）因其低成本和高安全性，在电网规模储能方面具有广阔的应用前景。然而，稳定性差和不利的冰点阻碍了它们的实际应用。为解决上述问题，本文提出了一种由Zn0.2Na0.4Li0.4(ClO4)1.2-7H2O组成的三元盐基高熵电解质（HEE）。不同阳离子的高氯酸盐的加入减小了离子簇的尺寸，显著增加了溶剂化结构种类，促进了富含阴离子的Zn2+溶剂化结构，从而扩大了电化学稳定性窗口，提高了粘度和离子电导率，并降低了凝固点。此外，表征和计算证实，多种类型的溶解结构可有效增加电解质熵。因此，HEE中的Zn/Zn对称电池可分别在室温和零下温度条件下持续循环至少1000 小时和1500 小时。Na0.33V2O5/Zn和聚苯胺/Zn全电池甚至可以在零下20 °C的环境中分别持续循环30000 次和20000 次而不出现容量衰减。采用HEE的软包电池具有良好的容量和稳定性，即使活性材料的质量负荷很高。这种引入多种不同阳离子盐构建高熵环境的策略为在宽温度范围内生产高性能、长寿命的AZMB提供了一种简便的方法。

图文简介

AqE、HCE-Na、HCE-Li和HEE的理化性质

AqE、HCE-Na、HCE-Li和HEE的表征结果

四种电解质中的微观和介观溶剂化结构和团簇

Zn/Cu和Zn/Zn电池中的可逆镀锌/脱锌行为

AqE和HEE内全电池循环性能

论文信息

通讯作者：Charles Buddie Mullins