第一作者：安永灵
通讯作者：冯金奎教授
通讯单位：山东大学
论文DOI：10.1002/adfm.202101886
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无负极锌电池具有高能量密度、高安全性、低成本、制作工艺简单等优点，被认为是一种有前途的储能技术。然而，电解液和金属锌负极间的副反应会造成电化学性能的恶化，严重阻碍了无负极锌电池的进一步发展。为了解决这一问题，我们通过设计电解液来形成稳定的界面，从而构建了无负极锌电池。
通过将多功能的氟化锌添加剂引入到电解液，形成富氟的稳定界面层，从而调控金属锌的生长方向，此外，还可作为惰性的保护层，抑制副反应的发生。基于这种设计，锌负极在改性的电解液中表现出高的可逆性及长的循环寿命。采用这种电解液，无负极锌电池的循环寿命显著提高。
图文解析
图1 锌金属电池和无负极锌电池的区别
图2 氟化锌添加剂及性能改善的相关表征
图3 金属锌在不同电解液中的沉积形貌演变
图4 锌负极在不同电解液中的电化学性能
总结与展望
通过调控电解液实现了无负极锌电池的成功组装。将多功能的氟化锌添加剂引入到电解液，形成富氟的稳定界面层。该界面层可以调控金属锌的生长方向，此外，还可作为惰性的保护层抑制副反应的发生。无负极锌电池在该电解液中具有显著提高的循环寿命。
文献来源
Stable Aqueous Anode-Free Zinc Batteries Enabled by Interfacial Engineering，Adv. Funct. Mater. 2021, 2101886.
https://doi.org/10.1002/adfm.202101886
作者介绍
冯金奎教授，博士生导师，山东省泰山学者青年专家，山东省杰出青年基金获得者，山东大学材料物理化学研究所副所长。1999-2008本硕博毕业于武汉大学化学与分子科学学院，2008-2012在新加坡国立大学和美国宾夕法尼亚州立大学从事博士后研究工作，2012年至今在山东大学材料科学与工程学院工作。主要研究新型二次电池材料，在高能量密度水系和非水系二次电池取得一系列创新性成果。共发表SCI160余篇，近五年以第1/通讯作者在Adv. Func. Mater、Energy Storage Mater、ACS Nano、Energy Environ. Sci.、Nano Energy等期刊发表SCI论文80余篇。其中3篇论文分别被Adv. Func. Mater. Chem. Mater 和J. Mater. Chem. A选为封面。综述文章5篇，英文书籍1章节。总他引6000余次，授权专利26余项，主持省部级以上项目8项，产业化项目3项。担任Nature子刊Scientific Reports编委。Applied Science Functional materials letter 客座编辑中国化工学会化工新材料委员会委员，中国电工技术学会电池专业委员会，美国化学会、英国皇家学会、国际电化学会会员。山东省第一届新旧动能转换新能源评审组组长、国家自然科学基金、山东省重点研发计划等评审专家。
