CMC基水系锌电电解质

界面贫水抗枝晶

利用羧甲基纤维素钠在锌负极表面形成贫水富阴离子双电层并诱导自适应SEI，实现无枝晶且高度可逆的锌沉积，显著延长锌电池循环寿命。

Song, Yun Xiong · Lu, Weiyi · Yang, Hao · Wu, Chen · 韦伟峰 · 旷桂超 · 陈月皎 · 陈立宝 · Ouyang, Xiaoping

Nano Energy 2024

参数信息

对称电池循环寿命

3125 h

锌负极循环次数

4000 次

锌可逆性

99.7 %

全电池循环次数

2500 次

技术优势

界面贫水抑制副反应

CMC阴离子优先吸附在锌表面形成贫水富阴离子双电层，减少水诱导产氢和副产物，促进Zn²⁺传输动力学。

自适应SEI持续调控沉积

循环中形成的固态电解质界面可动态调整界面Zn²⁺沉积行为，使锌沿(002)晶面致密无枝晶沉积。

长循环寿命

对称电池稳定循环3125小时，寿命是常规电解液的26倍。

应用场景

• 锌离子电池：直接用作锌离子电池电解液，提升循环稳定性。
• 水系电池：适用于水系电池体系，利用界面工程抑制副反应。
• 无枝晶金属负极：引导锌均匀致密沉积，消除枝晶。
• 钠离子电池电解液：该策略可拓展至钠电池电解质，提升界面稳定性。
• 电池寿命提升：将锌对称电池寿命提升26倍，从数百小时延长至3125小时。