离子 - 偶极相互作用调控双边界面化学，实现锌有机电池深度可充电性与高氧化还原活性

为解决锌基电池枝晶生长、副反应及容量衰减问题，研究人员开展了关于三功能戊二酰亚胺（Glu）电解液添加剂的研究。结果显示 Glu 可稳定锌阳极反应、促进阴极氧化还原活性，有助于提升锌有机电池储能性能。

　　水系锌基电池（AZBs）因高安全性和低成本，成为电网规模储能系统的有力候选者。然而，锌阳极不受控制的锌枝晶生长和副反应导致其电化学稳定性有限，这是实现高性能 AZBs 面临的重大挑战。在此，设计了一种三功能戊二酰亚胺（Glu）添加剂，可同时延长锌阳极寿命并增强有机阴极的氧化还原活性。Glu 添加剂能通过离子 - 偶极相互作用调控溶剂化结构，并与 Zn (ClO₄)₂协同形成固体电解质界面层，实现均匀的锌电镀 / 剥离并抑制副反应。此外，Glu 添加剂作为电荷再分配剂，可解耦阳离子 - 阴离子相互作用，提升聚苯胺阴极的氧化还原活性，有助于锌有机电池获得优异的比容量和长期稳定性。锌基电池的实际应用受猖獗的枝晶生长、不利的副反应和严重的容量衰减影响。研究一种三功能戊二酰亚胺（Glu）电解液添加剂，以稳定锌阳极的电化学反应并促进阴极的氧化还原活性。理论计算和光谱表征表明，具有吸电子 / 供电子能力的 Glu 可部分取代配位水，并通过增强的离子 - 偶极相互作用调控溶剂化结构。同时，Glu 可形成固体电解质界面层并减轻寄生反应。因此，Glu 在 1 mA cm^?2/1 mAh cm^?2下实现了 2000 小时的优异锌电镀 / 剥离循环。即使在 85.2% 的超高放电深度下，也能获得 138 小时的稳定循环。所制备的添加剂作为电荷再分配剂，解耦阳离子 - 阴离子相互作用，稳定 ClO₄^?与半氧化质子化聚苯胺的相互作用，使锌有机电池的储能性能得以提升。