“以毒攻毒”：疏水性强酸抵抗锌金属腐蚀

主要观点总结

该文章介绍了中国科学技术大学任晓迪教授等人关于水系锌金属电池的研究，通过使用疏水性强酸——双(三氟甲基磺酰)亚胺（HTFSI）作为电解质添加剂，有效调节锌金属的腐蚀行为，实现了锌的均匀沉积。研究成果在国际知名学术期刊Nat. Commun.上发表。文章详细描述了研究背景、过程、实验结果及机制，并对比了添加HTFSI前后的电池性能。文章还探讨了强Brønsted酸与疏水界面化学的协同作用，以及TFSI - 阴离子在抑制锌自腐蚀中的作用。总结部分强调了该研究对可逆锌金属负极发展的重要性。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

锌金属电池因其独特优势受到关注，但锌金属与水自发反应伴随的OH − 生成等不利副反应是挑战之一。

关键观点2: 创新点

使用疏水性强酸——双(三氟甲基磺酰)亚胺（HTFSI）作为电解质添加剂，有效调节锌金属的腐蚀行为，实现锌的均匀沉积。

关键观点3: 实验结果

添加剂有效防止碱性不溶性副产物在锌表面的沉积，提升锌的均匀沉积条件。此外，疏水性阴离子TFSI − 能够在锌表面积累，减少锌和水分子的接触，并且H + 和TFSI − 的协同作用促进形成富含ZnS的界面保护层，有效抑制锌的自腐蚀。

关键观点4: 影响与意义

研究成果显著提升电池性能，包括稳定的Zn沉积/剥离循环、高库仑效率、增强的循环稳定性和全电池性能。这项研究挑战了Zn负极不适用于酸性电解液的传统观念，为可逆Zn金属负极的发展提供新见解。