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水性鋅電池一直被視為鋰離子電池的潛在替代品，因其具有更高的可持續(xù)性、安全性和成本優(yōu)勢。然而，在使用含水電解質(zhì)的情況下，鋅負(fù)極會出現(xiàn)枝晶失效、腐蝕和析氫現(xiàn)象，導(dǎo)致電池性能快速下降。

據(jù)外媒報(bào)道，來自中國多家科研機(jī)構(gòu)的研究人員開發(fā)了一種低成本的含水有機(jī)電解質(zhì)，包括水合Zn(BF4)2鹽和乙二醇溶劑。這能促使電極上形成ZnF2鈍化層，保護(hù)鋅免受枝晶生長和副反應(yīng)的影響，同時(shí)具有出色的不燃性。

研究人員指出，在便攜式設(shè)備和電動(dòng)汽車中，鋰離子電池得到廣泛應(yīng)用，但這種電池在生產(chǎn)、使用和處理過程中存在風(fēng)險(xiǎn)。相比之下，鋅的毒性較小，成本較低，而且更便于回收利用。然而，當(dāng)鋅與電解質(zhì)中的水接觸時(shí)，經(jīng)常會出現(xiàn)問題，導(dǎo)致電池短路甚至起火。其他人也曾嘗試使用無水電解質(zhì)，但這往往會增加生產(chǎn)成本，而且這樣的電解質(zhì)也不是良好的離子導(dǎo)體，在某些情況下，還非常危險(xiǎn)。

該團(tuán)隊(duì)找到了一種用鋅而不是鋰離子制造電池的方法，但不存在鋅電池的常見問題。值得一提的是，在這項(xiàng)研究中展示的鋅負(fù)極，可在0.5?mA?cm?2的電流密度下長期循環(huán)超過4000小時(shí)，庫侖效率高達(dá)99.4%，并表現(xiàn)出高達(dá)5?mAh?cm?2的面積容量。

同樣有趣的是，這種電解質(zhì)可以在廣泛的溫度范圍內(nèi)（-30°C至40°C）運(yùn)行，并且不會對電池性能產(chǎn)生較大影響。比起使用含水ZnSO4電解質(zhì)的設(shè)備，使用這種電解質(zhì)的Zn//V2O5全電池，在容量保持方面表現(xiàn)更好。

這種方法顯示出制造鋰離子電池可行替代品的前景。但是，研究人員承認(rèn)，還需要努力提高電流密度和容量，以使此類電池符合當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)。

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