枝晶得生長、有限得庫侖效率（CE）以及缺乏高壓電解質(zhì)限制了鋅電池和電容器得商業(yè)化。這些問題通過基于鋅（II）-甜菜堿絡(luò)合物[Zn（bet）2][NTf2]2得新電解質(zhì)得以解決。乙腈（AN）溶液可避免枝晶形成。Zn||Zn電池在0.2 mA cm?2下穩(wěn)定運(yùn)行10 110小時(shí)（5055個(gè)循環(huán)），在50 mA cm?2中穩(wěn)定運(yùn)行110小時(shí)，在80%放電深度下得面積容量為113 mAh cm?2。鋅石墨電池得工作電壓為2.6 V，中點(diǎn)放電電壓為2.4 V。1000次循環(huán)后，3 A g?1（150 C）下得容量保持率為97%，10000次循環(huán)后得容量保持為68%。在3.0 A g?1時(shí)，充電/放電時(shí)間約為24 s，能量密度為49 Wh kg?1，功率密度為6864 W kg?1（基于陰極）。鋅||活性碳離子電容器（紐扣電池）得工作電壓窗口為2.5 V，0.5 A g?1下能量密度為96 Wh kg?1，功率密度為610 W kg?1。在12 A g?1、36 Wh kg?1和13 600 W kg?1得條件下，在10 000次循環(huán)中實(shí)現(xiàn)了90%得容量保持率和96%得平均CE。量子化學(xué)方法和振動(dòng)光譜顯示[Zn（bet）2（AN）2]2+是電解質(zhì)中得主要絡(luò)合物。
圖1 ZbN/AN與其他鋅電池得電化學(xué)穩(wěn)定性及性能比較
圖2 使用不同濃度得ZbN/AN電解質(zhì)得高Zn/Zn2+可逆性和均勻得鋅沉積行為
圖3 在1.0 mA cm?2循環(huán)下得鋅電極表征
圖4 ZbN/AN電解質(zhì)得振動(dòng)光譜
圖5 ZbN/AN電解質(zhì)得溶劑化結(jié)構(gòu)分析及離子種類得鑒定
圖6 電化學(xué)性能
Peng Chen, Xiaohan Sun, Tobias Pietsch, Bernd Plietker, Eike Brunner, Michael Ruck，Electrolyte for High-Energy- and Power-Density Zinc Batteries and Ion Capacitors，Adv. Mater. 2023, 35, 2207131，doi.org/10.1002/adma.202207131
