78-40-0/阻燃溶劑磷酸三乙酯改善金屬鋅沉積溶出的可逆性

金屬鋅由于高比容量、高豐度、低電位和低毒性，被廣泛地認(rèn)為是一種理想的電池負(fù)極材料。然而在傳統(tǒng)的水系電解液中，低的庫倫效率和鋅枝晶生長嚴(yán)重阻礙了可充鋅電池的進(jìn)一步發(fā)展。由于水的高度活潑性和界面不穩(wěn)定性，界面形成的氧化鋅不能抑制枝晶的生長并導(dǎo)致庫倫效率和電池容量的衰減。近期報(bào)道的三維鋅電極和高鹽濃度電解液能夠一定程度上提高金屬鋅的可逆性，卻沒有完全解決水系電解液的根本問題。有機(jī)溶劑體系雖然可以提升界面的穩(wěn)定性，消除副反應(yīng)，但未解決枝晶問題，并且常規(guī)有機(jī)溶劑易燃，給鋅離子電池帶來安全隱患。

近期由上海交通大學(xué)王久林研究員團(tuán)隊(duì)首次提出一種磷酸三乙酯（TEP）為溶劑的電解液能夠有效的改善金屬鋅的沉積溶出行為。具體表現(xiàn)為金屬鋅的沉積為高度規(guī)整的多孔形貌，原位形成的多孔結(jié)構(gòu)能夠有效地降低真實(shí)電流密度和加快鋅離子的運(yùn)輸，使得鋅對稱電池壽命超過3000小時(shí)。此外，金屬鋅的沉積溶出在穩(wěn)定1000圈之后仍保持效率為99.68%，相比于水系電解液展現(xiàn)出極高的可逆性。與六氰合鐵酸鉀銅（KCuHCf）正極匹配，鋅金屬電池表現(xiàn)出長的循環(huán)壽命。同時(shí)，TEP作為常規(guī)的阻燃劑，安全性高。本工作對于制備長壽命和本征安全的鋅離子電池具有重大的意義。

相關(guān)工作已經(jīng)發(fā)表于Angewandte Chemie International Edition，論文第一作者為博士生Ahmad Naveed，論文通訊作者為王久林研究員。該工作獲得了國家自然基金委重點(diǎn)項(xiàng)目資助（U1705255, 21333007）。