鋅負極上的寄生副反應是阻礙水系鋅儲能系統(tǒng)在電網(wǎng)應用中發(fā)展的關(guān)鍵問題。

圖1.?EDL結(jié)構(gòu)和鋅沉積行為的調(diào)節(jié)示意圖

東華大學武培怡、焦玉聰等采用2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿（MPC）和N-丙烯酰基甘氨酰胺（NAGA）共聚而成的聚合物添加劑（PMCNA）來調(diào)節(jié)鋅沉積環(huán)境，從而在鋅利用率較高的長期循環(huán)過程中實現(xiàn)令人滿意的副反應抑制性能。

研究顯示，PMCNA可優(yōu)先吸附在鋅金屬表面，形成均勻的保護層，從而有效阻擋水分子，防止副反應。此外，PMCNA還能引導Zn沿002平面成核和沉積，進一步抑制副反應和枝晶。

圖2.?對稱電池性能

因此，PMCNA的這些協(xié)同特性使Zn//Zn電池在11.6 mA h cm^-2的超高放電深度（DOD）條件下具有較長的循環(huán)壽命（超過420小時），并使Zn//PANI電池在寬溫度范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的性能。實驗顯示，Zn//PANI電池在2.6的低N/P比下Zn利用率達到 51.3%。

圖3.?Zn//PANI電池性能

Guiding Zn Uniform Deposition with Polymer Additives for Long-lasting and Highly Utilized Zn Metal Anodes. Angewandte Chemie International Edition 2023. DOI: 10.1002/anie.202314456