Stabilization Perspective on Metal Anodes for Aqueous Batteries （Adv. Energy Mater.?2021,?11, 2000962）https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202000962

水系電池以不易燃，價格低廉，高能量密度，環(huán)境友好而備受關(guān)注，然而其也受限于較窄的工作電壓范圍，金屬負極的枝晶生長及腐蝕、鈍化或HER不良副反應(yīng)。

枝晶產(chǎn)生的原因及現(xiàn)象：不均勻電場分布導(dǎo)致枝晶生成（正負極濃度梯度不同）。鋅枝晶的生長與pH值，負載量和電流密度有關(guān)。堿性溶液中，由于產(chǎn)生氫氧化物或氧化物而造成鋅負極表面電荷分布不均，鋅枝晶會刺穿隔膜造成短路；酸性和中性溶液，小電流(0.25)、小負載量下，鋅枝晶對性能影響較小，大電流大負載量下(0.5)，鋅枝晶嚴(yán)重影響電池壽命（正負極濃差梯度大，電極-電解液界面產(chǎn)生電場）。

腐蝕，HER，鈍化連鎖副反應(yīng)產(chǎn)生原因及現(xiàn)象：1. 金屬離子活潑易溶于水溶液中，造成金屬電極表面腐蝕；2. 電壓窗口低會造成HER反應(yīng)；3. 副產(chǎn)物氫氧化物或氧化物是電極表面鈍化。

改善電解液的方法及原因：1. 使用兩種電解液。水系中無法在金屬負極生成SEI保護層，采取在負極一側(cè)使用有機電解液，正極使用水系電解液的方法。2. 使用高濃度電解液。水系電池電壓受限于HER，OER反應(yīng)，WIS電解液減少負極與水接觸（1.9-4.9 V）。在負極形成鈍化膜(類似SEI)降低HER電壓，鹽溶液(TFSI-) 聚集在負極表面近亥姆霍茲層降低OER電壓。3.電解液添加劑。

水系Zn離子電池 (鋅水系、鋅-空)

水系鋅離子：電解液優(yōu)化，負極改性 (多孔乙炔黑，??納米多孔SiO2層， 納米多孔CaCO3層，超薄TiO2，ZrO2，構(gòu)建框架結(jié)構(gòu)-MXene OR?ZIF-8，負極合金化-銅鋅合金)

鋅空電池：(理論容量：1353 Wh kg-1) 負極保護減少枝晶生成 (PANa+0.2 m Zn(CH3COO)2 and 6 m KOH生成SEI膜)(鋅熔融水合物)

水系Li離子電池 (鋰-空、鈉-空、鋰鈉水系)

鋰水系電池：雙電解液；固態(tài)電解液，負極保護

鋰空氣電池：(理論容量：3850 Wh kg-1) 重點在負極保護（Li3N, lithium phosphorous oxynitride, polyethylene oxide (PEO) with LiTFSI, and electrospun LATP nanofiber）

鈉空氣電池：雙電解液；固態(tài)電解液，催化劑(Bi2Rh2O6.8)?

水系A(chǔ)l離子電池

總結(jié)：水系的問題主要是枝晶，金屬電極的腐蝕鈍化，工作電壓范圍窄

針對以上問題，文章認為雙電解液體系，WIS體系以及金屬負極保護可以有效改善水系電池性能。

2021.4.21? ?YING