DMF改性ZnSO₄电解液

抑制析氢与枝晶

通过调控阳离子-水化学，用低剂量DMF共溶剂替代锌离子溶剂化鞘层中的水分子，从源头抑制析氢副反应并引导均匀沉积。

何苗 · Chen, Jiahao · Hu A. · Yan, Zhongfu · 曹六俊 · 龙剑平

Energy Storage Materials 2023

参数信息

对称电池循环寿命

1970 h

技术优势

析氢被关掉

DMF分子替代水分子进入Zn²⁺溶剂化鞘层，减少了结合水数量，并提升结合水的LUMO能级，阻止O−H键断裂。

枝晶长不出来

脱溶剂化的DMF优先吸附在锌负极表面，阻碍Zn²⁺向低表面能位点迁移，从而避免枝晶形成。

应用场景

• 水系锌离子电池：用电解液添加剂抑制析氢，让电池寿命不再被产气瓶颈卡住。
• 锌离子混合超级电容器：30 000次循环后容量保持93%，让超级电容的长循环优势更稳健。
• 锌金属负极：同时解决锌负极的析氢和枝晶两大问题，保护金属负极。
• 水系电池电解液：少量DMF即可重构溶剂化鞘层，为水系电解液设计提供新思路。
• 长寿命储能器件：1970小时对称电池寿命，让长寿命器件有了电解液层面的保障。