东华大学朱美芳院士、徐桂银教授团队联合凯斯西储大学曹长勇教授提出了一种通过调控电解质网络结构来提升锌硫电池性能的新策略。研究团队通过引入低成本、高还原稳定性的丙二醇甲醚(PM)作为助溶剂,并利用碘化锌(ZnI2)作为电解质添加剂,共同调整电解质结构,实验和理论计算结果表明,PM分子中极性较大的–OH和C–O–C基团可为I−/I3−的氧化还原反应提供电子,进而提高硫正极的转化效率。此外,PM分子中的羟基通过偶极矩变化,能有效地促进更多的电子从锌负极迁移至电解质中,同时诱导阴离子(OTF−)分解,形成稳定的固态电解质界面(SEI)。进一步研究发现,PM不仅能够调节Zn2+的溶剂化结构,还可以在稳定电解质中自由水分子的同时,促进溶剂化水分子的脱溶,从而加速Zn2+的传输动力学,提高电解质与电极界面的相容性。




Yinfeng Guo, Xiaoqing Zhu, Jia Zhang, Tao Zhang, Zilong Wang, Minghui Shan, Fei Wang, Changyong Chase Cao, Guiyin Xu, Meifang Zhu
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.202422047