锌金属电池目前常用的正极可以分为转换型正极和插层型正极,但是现在的大多数研究都集中于电解液中阳离子对锌金属电池正极的影响,很少研究电解液阴离子对锌金属电池正极的影响。因此,香港城市大学支春义教授系统地研究了阴离子如何调控锌金属电池正极的库伦效率(CE)。
作者以插层型V2O5和转换型I2阴极作为典型案例进行深入研究。研究发现,阴离子的电子特性,包括电荷密度及其分布,可以调整转换或插层反应,导致显著的CE差异。通过使用可视化原位拉曼显微镜和理论模拟,确认了阴离子和I-之间的竞争性配对可以通过调节Zn-I2电池中的多碘化物扩散率来调节CE。在Zn-V2O5电池中,通过改变Zn2+的插层动力学,阴离子调整的溶剂化结构极大地影响了CE。转换I2阴极的高度供电子阴离子实现了99%的CE,而具有优选电荷结构的阴离子与Zn2+强烈互动,使插层V2O5的CE几乎达到100%。

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202303292
(陈冠红)