近日,生化學(xué)院新能源材料研究團隊在水系鋅離子電池電解質(zhì)研究領(lǐng)域取得重要進展,成果以“Stereochemical regulation of the hydrogen-bonding continuums in aqueous zinc electrolytes”為題,發(fā)表在國際高水平期刊Journal of Energy Chemistry 。論文第一作者為阮挺婷博士,通訊作者為路勝利教授,浙江科技大學(xué)是第一完成單位。

水系鋅離子電池(AZIBs)憑借其與生俱來的安全性、出色的成本效益及良好的環(huán)境友好性,受到廣泛關(guān)注,被視作大規(guī)模儲能領(lǐng)域的理想候選技術(shù)。然而,AZIBs的實際應(yīng)用仍面臨諸多嚴(yán)峻挑戰(zhàn),核心問題在于金屬鋅在水系電解液中存在熱力學(xué)不穩(wěn)定性,除引發(fā)析氫等副反應(yīng)外,還導(dǎo)致鋅枝晶的不可控生長。針對這一難題,該研究從溶劑化結(jié)構(gòu)調(diào)控入手,提出了適用于水系電解質(zhì)工程的立體化學(xué)設(shè)計原則。通過優(yōu)化電解質(zhì)體系,構(gòu)建起連續(xù)有序的氫鍵網(wǎng)絡(luò),大幅提升了鋅沉積/剝離的可逆性,進而顯著延長了AZIBs的循環(huán)壽命。
新能源材料研究團隊長期致力于鋰離子電池、鋅離子電池等二次離子電池儲能材料的設(shè)計、合成及器件相關(guān)研究。本研究得到了國家自然科學(xué)基金和浙江省自然科學(xué)基金項目的支持。(生化學(xué)院 阮挺婷 )