硫醇-硫酮互变异构体介导的电解质添加剂工程构建稳定锌金属负极

（编辑推荐）本研究创新性地利用2-巯基噻唑啉（MT）的硫醇-硫酮互变异构特性，通过动态界面调控策略显著提升水系锌离子电池（AZIBs）性能。该添加剂在锌负极表面形成脱水双电层（EDL），同步抑制枝晶生长、析氢反应（HER）和电解液腐蚀，使Zn//Zn对称电池在0.5 mA cm?2下实现1800小时超长循环，Zn//MnO2全电池500次循环后容量保持122.6 mAh g?1。

　　

Highlight

本研究采用具有动态硫酮（MT_TE）/硫醇（MT_TL）互变异构特性的2-巯基噻唑啉（MT）作为水系锌离子电池（AZIBs）的多功能电解质添加剂，通过其噻唑啉环和巯基介导锌负极界面重构。MT分子优先吸附在Zn表面形成缺水电双层（EDL），有效抑制腐蚀和副反应。同时，Zn²⁺

Conclusions

本工作利用2-巯基噻唑啉（MT）的动态硫酮/硫醇互变异构特性，将其作为水系锌离子电池（AZIBs）的多功能电解质添加剂，通过噻唑啉环和巯基调控锌负极界面重构。MT分子优先吸附在Zn表面形成缺水电双层（EDL），显著抑制腐蚀和寄生反应。同步地，Zn²⁺扩散路径的调控实现了有序三维沉积，有效阻止枝晶形成。这种协同机制使Zn//Zn对称电池在0.5 mA cm^?2和0.5 mAh cm^?2条件下获得1800小时的卓越循环稳定性，即使在28.5%放电深度（DOD）下仍能稳定运行400小时。搭载MT添加剂的Zn//MnO₂全电池在1 A g^?1下循环500次后保持122.6 mAh g^?1的容量保持率。