• 成果简介

金属锌负极因其较低的氧化还原电位和较高的理论容量而备受关注。然而，锌负极表面电场分布不均、枝晶生长和界面副反应（如腐蚀、析氢等）严重阻碍其发展。为此，江苏师范大学黄鹏、赖超教授团队将酒石酸钠（STA）添加剂引入到水系电解液中，添加剂STA优先吸附在Zn金属表面，有利于Zn的均匀沉积，构建稳定的电极-电解质界面。同时添加剂STA与Zn²⁺的强相互作用使其取代溶剂化壳层中的水分子，有效抑制了副反应的发生。结果表明，添加STA的锌负极在对称电池和全电池中展现出显著的循环稳定性。

图文摘要：电解液添加剂酒石酸钠（STA）诱导均匀沉积、抑制析氢副反应

• 本文亮点

★  STA与Zn²⁺优先配位，构建平坦、均匀致密的电极-电解质界面，诱导均匀沉积、限制Zn²⁺的二维扩散，抑制枝晶生长；

★  STA改变电解液的溶剂化结构，提高了锌离子传输动力学，有效抑制副反应；

★  气相色谱仪实时监测锌负极析氢产量，直观验证添加剂STA抑制析氢的作用。

• 图文导读

图1. 不同浓度STA添加对电解液理化性质的影响

图2. 添加STA对对称电池循环稳定性和循环寿命的影响

图3. STA添加剂对电极-电解质界面的作用

图4. STA添加剂对电解液溶剂化结构的调控及析氢的抑制

图5. 添加STA的电解液对Zn//V₂O₅电池循环性能的影响

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本文来自江苏师范大学赖超教授团队发表在Industrial Chemistry & Materials的文章：Stable zinc anode by regulating the solvated shell and electrode–electrolyte interface with a sodium tartrate additive, https://doi.org/10.1039/D3IM00111C 

引用信息: Ind. Chem. Mater., 2024, DOI: 10.1039/D3IM00111C

• 作者简介

通讯作者

赖超，1985年出生，教授，工学博士，江苏师范大学化学与材料科学学院副院长。国家优秀青年科学基金、江苏省杰出青年基金获得者，江苏省“青蓝工程”中青年学术带头人。先后主持国家自然科学基金4 项。主要从事高比能锂电池以及界面电化学的研究。一作和通讯先后在包括Nat. Commun.、J. Am. Chem. Soc.、Adv. Mater.、Adv. Funct. Mater.、Nano Energy和Energy Storage Mater.等杂志发表论文100余篇，h指数为45，总被引用6400余次。

离子液体/聚离子液体在锂电池电解质中的应用

Ionic Liquid/Poly(Ionic Liquid)-Based Electrolytes for Lithium Batteries，https://doi.org/10.1039/D2IM00051B

2. 高比能锂电池功能性粘结剂设计——从分子结构到电极性能

Design of functional binders for high-specific-energy lithium-ion batteries: from molecular structure to electrode properties, https://doi.org/10.1039/D3IM00089C

3. ICM第4期图文目录 | Volume 1 Issue 4

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5.  ICM第3期图文目录 | Volume 1 Issue 3

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• 期刊简介

Industrial Chemistry & Materials (ICM) 目前已被美国化学文摘（CA）、DOAJ、Google Scholar检索，是老挝黄金赌场主管，老挝黄金赌场过程工程研究所主办，英国皇家化学会（RSC）全球出版发行的Open Access英文期刊，由老挝黄金赌场过程工程研究所张锁江院士担任主编。ICM 以化学、化工、材料为学科基础，以交叉为特色，以应用为导向，重点关注工业过程中化学问题、高端材料创制中过程科学的国际前沿和重大技术突破，目前对读者作者双向免费。欢迎广大科研工作者积极投稿、阅读和分享！

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