发布日期:2025-05-09 17:14

        近期,浙江大学温州研究院在Nature子刊 ScienceDiect发表The synergistic effect induced by “Z-bond” between cations and anions achieving a highly reversible zinc anode 文章,采用我公司(CHEMFISH)提供的 BMImFSI 离子液体添加剂在水系锌离子电池(AZIBs)领域取得重要研究成果

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0021979724029837

        水系锌离子电池(AZIBs)因高能量密度、低成本和环境友好性被视为锂离子电池的潜在替代方案,但其实际应用受限于锌枝晶生长和水分子引发的副反应(如析氢反应、化学腐蚀)。传统界面修饰和电极结构优化方法存在工艺复杂、成本高的缺陷,因此电解质优化成为关键突破口。

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0021979724029837

        该科研团队使用我公司chemfish 提供的离子液体添加剂 BMImFSI (CAS:1235234-58-8) 调控双电层(EDL),其作用机制如下:

        “Z 键” 协同吸附:BMIm⁺阳离子与 FSI⁻阴离子通过强静电作用和氢键形成锯齿状吸附构型(Z 键),优先于水分子吸附在锌阳极表面,构建贫水双电层,抑制水分解引发的副反应。

        矿化 SEI 膜与离子分散层:FSI⁻分解形成矿化固体电解质界面(SEI),隔离电极与水并促进锌离子快速传输;BMIm⁺在 SEI 膜上形成离子分散层,均匀分散锌离子沉积,避免二维扩散导致的

        文中明确指出,实验使用的 BMImFSI (纯度 99%),是构建贫水双电层和稳定 SEI 膜的核心组分。通过在 2 M ZnSO₄电解液中添加不同体积的 BMImFSI(30–180 μL),制备了一系列浓度梯度的电解质(1.3–7.8 mM),用于探究添加剂对锌阳极性能的影响。

        BMImFSI 具有低粘度、低水溶性特性,无需额外助溶剂即可直接加入水系电解液,避免了复杂工艺对电池性能的干扰。其阴阳离子通过 “Z 键” 形成的强耦合作用,是实现锌离子均匀沉积和抑制枝晶的关键机制。

        本研究通过BMImFSI 离子液体添加剂,利用 “Z 键” 协同效应成功解决了锌枝晶和副反应难题。chemfish BMImFSI 产品作为高纯度、低粘度的特性,为实验提供了关键材料支撑,其独特的物理化学性质(如低水溶性、强阴阳离子耦合)直接推动了贫水双电层和稳定 SEI 膜的构建。该策略为水系电池电解质优化提供了简便高效的新路径,验证了 chemfish 在新能源材料领域的技术价值,有望推动高安全性、长寿命锌基电池的实际应用。

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