傳統的弱酸性鋅離子電池（ZIBs）電解質存在許多問題，如不良的副反應、Zn枝晶生長不均勻，導致庫侖效率低、比容量低、、循環穩定性差。基于此，中南大學吳飛翔教授等人報道了一種水性致密電解質，即在常規的水性電解質中加入鈣鈦礦SrTiO₃粉末，以實現高性能的水系ZIBs。測試結果表明，該致密電解質在Zn/Ti半電池中表現出超過1000次循環的超長循環穩定性。此外，在擴大的電壓范圍下，在1 A g^?1下循環500次后，致密的電解質使Zn/MnO₂電池具有328.2 mAh g^?1的高比容量。

DFT計算結果表明，Zn(002)平面不僅可抑制枝晶生長，還可抑制HER，減少表面腐蝕。計算出的H吸附自由能反映了熱中性吸附，表明HER具有較高的活性。Pt(111)的自由能為-0.16 eV，非常接近熱中性，容易發生HER。Zn(101)、Zn(100)和Zn(002)的自由能分別為0.43、0.72和1.13 eV，說明Zn(002)不利于H原子吸附，有效抑制HER。

值得注意的是，Zn在Zn(101)和(100)平面上比在Zn(002)平面上更容易沉積，因為Zn原子在(002)的吸附能明顯高于其他兩個晶體平面，表明致密化的電解質可以改變鋅的吸附行為，暴露更多的(002)晶體平面。

此外，Zn(002)還具有優異的耐蝕性。從Zn平面上剝離Zn原子的廢能計算表明，Zn(002)需要的最高能量為1.84 eV。較高的觸發能量表明Zn原子之間的內部吸引力更大。因此，Zn(002)平面具有很強的化學鍵以抑制腐蝕。對比其他兩個平面，Zn(002)平面的能量最高，為-1.26 eV，表明Zn(002)具有很大的潛力來減少溶劑化水分子產生的副產物。

An aqueous electrolyte densified by perovskite SrTiO₃ enabling high-voltage zinc-ion batteries. Nat. Commun., 2023, DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-023-40462-z.