美國陸軍實驗室許康教授/Oleg Borodin、喬治梅森大學駱超以及北卡羅來納大學Lin Ma等人在PNAS上發表最新成果，Highly reversible Zn metal anode enabled by sustainable hydroxyl chemistry，使用甲醇（MeOH）來改變電解質和SEI的溶劑結構，來優化鋅電的性能。在這里，作者介紹了一類非水系但含質子的電解質，以及相關的羥基界面化學。這些基于醇的電解質，如MeOH，是可再生溶劑，可以通過細菌從甲烷中高效生成。與許多溶劑一樣，Zn2+溶劑化結構可以通過調節MeOH中Zn鹽的濃度來調節，本文使用的是Zn(OTf)2，從而影響離子配位程度和OTf–陰離子分解。作者測試了不同溶劑/鹽比例的電解液，MeOH和Zn(OTf)2摩爾比為111:1, 23:1和14:1。盡管觀察到鹽濃度引起的SEI化學成分和厚度的差異，所有這些電解質在室溫下都具有非凡的鋅可逆性，每次循環利用50%的鋅，仍能實現>99.5%的高CE，并且即使在激進的循環條件下(2.5 mA cm-2, 2.5 mAh cm-2)測試時長大于1800小時，也沒有電池短路行為。這清楚地表明，醇溶劑在確保高鋅可逆性方面發揮了關鍵作用，并且使用的電解液中，鹽的濃度低，具有成本優勢。這項工作還建立了支持高效鍍鋅/剝離的初始基準，每個循環的鋅利用率遠遠超過最先進的鋅電解液，特別是包括其他含醇但仍然是水系的電解質。除了降低鹽的成本外，稀釋的電解液還提供了良好的傳輸特性，即使在-40°C的極端溫度下，也支持鋅的高可逆性(鋅利用率20%，CE>99.5%)。這些結果為利用局部分子間相互作用、體相傳輸特性和界面化學之間的相關性來實現低成本、可持續和高性能的電池化學開辟了另一個方向。
