提高水系锌离子电池运用寿数与功能

  本报北京8月26日电（记者吴月辉）新式水系锌离子电池凭仗比容量高、安全性好等特色，有望成为新一代电化学储能体系。但是，其在商业化运用上依然面临着许多难题，其间一个严峻应战便是枝晶成长。日前，中国科学院合肥物质科学研讨院固体物理研讨所动力资料与器材制作研讨部胡林华研讨员团队提出一种全新战略，可以极大提高水系锌离子电池充放电可逆性和循环安稳功能。相关研讨成果宣布在世界期刊《储能资料》上。

  枝晶是以树枝状形状成长的晶体，它们就像冬季尖利的冰锥，不只攻击性强，还或许刺穿电池的“心脏”，使得正负极直接导通，引发电池短路失效。锌离子电池的枝晶成长首要发生在锌负极上，电池充放电时刻越久，构成枝晶的概率越大，影响电池功能。因而，按捺枝晶成长是延伸电池寿数的关键因素。

  科研团队运用一种名为“最高占有分子轨道能级”的分子特性，筛选出可以安稳锌负极的非献身性阴离子型表面活性剂作为电解液添加剂。它们就像是为电池寻觅适宜的“保护剂”，以此按捺锌枝晶的成长。

  结合理论核算和试验研讨，科研人员发现运用十二烷基苯磺酸钠作为添加剂可以很好的满意“保护剂”的要求。这种化学物质是工业上大范围的运用的清洁剂、乳化剂等，仍是日常日子中洗衣粉、洗洁精的首要去污成分之一。在试验中，该添加剂的运用显着提高了电池的循环特性，安稳性（电池的循环次数）提高了30倍，均匀库伦功率（锌堆积与剥离的可逆性的比）也达到了98.15%。

  这项研讨成果找到了水系锌离子电池的“长命秘方”，提高了电池功能，延伸了电池运用寿数，不只为水系锌离子电池的开展拓荒了新的路途，也为其他电池中金属负极的安稳化供给了新思路。