北化工陈晓红&中石油石化院刘澜涛&加拿大国科院孙书会：双功能绿色添加剂锚定界面稳定锌金属负极

主要观点总结

本文报道了一种新型绿色低成本的电解液添加剂马来酸酐(MA)，旨在提高锌金属阳极的循环寿命和可逆性。通过一系列测试和表征，证明了MA能够抑制锌枝晶生长，提高锌离子电池的性能。以MA为添加剂的Zn//Zn对称电池在25°C下的循环寿命为4000 h，Zn//MnO2全电池表现出良好的循环稳定性。文章详细阐述了MA的作用机理，包括进入Zn 2+ 溶剂化鞘层、与水分子形成氢键网络、抑制副反应、促进Zn均匀沉积等。本研究为促进水系锌离子电池的商业应用提供了简单有效的策略。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

水系电池技术因其成本效益、安全性和环境友好性而受关注，锌负极在水系锌离子电池中因界面副反应和枝晶生长问题面临挑战。为解决此问题，许多方法被研究，如引入电解质添加剂。但目前面临高成本、高风险等挑战。

关键观点2: 研究目的

本研究旨在通过引入马来酸酐（MA）作为电解液添加剂，解决锌负极的界面反应和枝晶生长问题，提高锌离子电池的性能。

关键观点3: 研究方法

通过原位/非原位测试和理论模拟，研究了MA对锌离子电池的影响。包括MA与水分子的相互作用、对Zn沉积行为的影响、对电池性能的提升等。

关键观点4: 研究成果

MA能够进入Zn 2+ 溶剂化鞘层，与水分子形成氢键网络，抑制活性水分子的分解，从而减少副反应的发生。此外，MA通过吸附在Zn(002)晶面促进Zn均匀沉积，抑制枝晶生长。以MA为添加剂的Zn//Zn对称电池在25°C下循环寿命超过4000 h，Zn//MnO2全电池表现出良好的循环稳定性。

关键观点5: 研究意义

本研究为促进水系锌离子电池的商业应用提供了简单有效的策略。此外，该研究对于深入理解锌离子电池的界面反应和枝晶生长问题，以及开发新型电解质添加剂具有指导意义。

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