西北工业大学官操EES：利用析氢反应：一种仿生 pH 敏感电解质实现高温下超稳定锌离子电池

背景：水系锌离子电池因本征安全、成本低和理论容量高，是电网级储能的理想候选者，但在高温下锌负极析氢反应加剧，导致电池性能下降，传统抑制析氢反应的策略难以实现高能量密度和长循环稳定性。研究目的：受贻贝生物矿化机制启发，提出全新的析氢反应利用策略，设计以六氟锆酸铵为基质的仿生pH敏感电解质，借助高温下析氢反应产生的局部高pH微环境，在锌负极原位自生成多孔ZrO₂/ZnF₂界面相，以提升电池性能。结论：该策略实现了高锌利用率下的超稳定循环，Zn//Zn电池在80℃、20 mA cm⁻²/5 mAh cm⁻²条件下稳定循环90小时，全电池在80℃下能量密度达150.4 Wh kg⁻¹，验证了析氢反应利用策略在高温锌离子电池中的有效性。