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由于負極/電解質界面(AEI)不穩定，鋅負極庫侖效率(CE)較低，枝晶形成嚴重。循環前形成的雙電層(EDL)結構對在鋅表面形成穩定的固體電解質界面(SEI)具有重要意義，但以往對鋅負極穩定性的研究很少。

近日，湖南大學劉智驍（通訊作者）和陳小華（通訊作者）等人在材料研究頂級期刊Adv. Mater.上發表了題為”Stabilizing Zinc Anodes by Regulating the Electrical Double Layer with Saccharin Anions”的研究性論文。

不同電極的結構表征

作者引入糖精(SAC)作為電解質添加劑來調節AEI上的EDL結構。結果表明，SAC衍生的陰離子優先吸附在鋅金屬表面，而不是水偶極子，形成了一種新的貧水的電致發光結構。

電極的XPS表征

此外，由于SAC陰離子的分解，在Zn表面也檢測到了獨特的SEI。兩者都被證明能夠調節鋅的沉積行為并防止副反應。使用SAC添加劑的鋅鋅對稱電池在惡劣的測試條件下(10 mA cm^?2，10 mAh cm^?2)，可提供2.75 Ah cm^?2的高容量和99.6%的高CE。

在40 mA cm^?2的高倍率下也獲得了良好的穩定性。在Zn-MnO₂全電池中進一步證明了該添加劑的有效性。

電池的電化學性能

Stabilizing Zinc Anodes by Regulating the Electrical Double Layer with Saccharin Anions(Adv. Mater., 2021, DOI: 10.1002/adma.202100445)

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