近日，大連化物所催化基礎(chǔ)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室無機(jī)膜與催化新材料研究組（504組）楊維慎研究員和朱凱月副研究員團(tuán)隊(duì)發(fā)表了關(guān)于可充電堿性鋅基電池負(fù)極的綜述文章，系統(tǒng)分析了堿性電解液體系鋅負(fù)極面臨的問題，總結(jié)和評(píng)估了目前的研究現(xiàn)狀和趨勢，展望了該領(lǐng)域未來的研究前景。

堿性鋅基電池因具有能量密度大、功率密度高、安全性好和成本低等優(yōu)點(diǎn)而備受矚目。目前，商業(yè)化的堿性鋅基電池包括鋅錳電池、鋅銀電池、鋅空電池和鋅鎳電池。然而，由于鋅負(fù)極在堿性電解液中穩(wěn)定性和可逆性較差，這些電池大多數(shù)為一次電池。因此，亟需提升鋅負(fù)極的穩(wěn)定性和可逆性，以推動(dòng)可充電堿性鋅基電池的發(fā)展。

該綜述文章通過對(duì)堿性體系中鋅負(fù)極面臨的獨(dú)特問題進(jìn)行分析，確定了鋅負(fù)極與電池可逆性、容量、可儲(chǔ)存性、庫倫效率相關(guān)的枝晶生長、鈍化、腐蝕、析氫等關(guān)鍵問題。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步對(duì)目前的研究策略進(jìn)行解耦，從電極3D結(jié)構(gòu)、電極保護(hù)層、電極合金化、電解質(zhì)添加劑、新型隔膜及充電策略等六個(gè)互補(bǔ)的方面進(jìn)行了深入、全面的討論。此外，團(tuán)隊(duì)將各種策略關(guān)于枝晶、鈍化、腐蝕、析氫、死鋅及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)等不同問題的優(yōu)化機(jī)理進(jìn)行詳細(xì)分析，提出了未來堿性鋅負(fù)極研究的復(fù)合策略方向。團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步提出將電解質(zhì)使用量引入電池性能評(píng)價(jià)體系，并展望了高性能堿性鋅負(fù)極未來發(fā)展的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

該綜述以“Advancements in Achieving High Reversibility of Zinc Anode for Alkaline Zinc-based Batteries”為題，于近日發(fā)表在《先進(jìn)材料》（Advanced Materials）上。該工作的第一作者是大連化物所504組博士研究生謝威立。上述工作得到了國家自然科學(xué)基金、大連化物所創(chuàng)新基金等項(xiàng)目的資助。