意义

可充电锌金属电池 (RZMB) 被认为是一项具有重要意义的技术，可以消除锂基化学物质带来的供应链和成本危机，同时保持可观的能量。然而，因为锌在电池环境中的不可逆性，目前的 Zn 金属电极仅限于浅循环条件（< 1 mAh cm -2) 和低效利用率 (< 10%) 。我们使用 MeOH 改变了 Zn 电解质和相间化学的溶剂化结构，实现了 Zn 金属电极的高利用率 (50%) 和高库仑效率 (99.5%) 以及 RZMB 前所未有的宽工作温度范围，最低温度低至-40 C。这项工作开辟了一种在分子水平上调整锌的电化学行为的方法，从而可以实现新兴的电池化学用于实际应用。

图文简介

可充电锌金属电池 (RZMB) 可以为已建立的电池技术提供更可持续和成本更低的替代方案，以满足未来的储能应用。然而，最有前途的 RZMB 电解质通常是水性的，需要高浓度的盐才能将效率提高到商业上可行的水平，并减轻水引发的寄生反应，包括析氢和腐蚀。基于非水溶剂的电解质有望避免这些问题，但使用除水以外的溶剂进行的全电池性能演示非常有限。为了应对这些挑战，我们研究了 MeOH 作为替代电解质溶剂。这些基于 MeOH 的电解质在很宽的温度范围内表现出出色的 Zn 可逆性，库仑效率 > 99.5%，超过 1,800 小时没有电池短路行为。更重要的是，这种卓越的性能很好地转化为 Zn || 无金属有机阴极全电池，在 -40 C 下 > 800 次循环后的容量衰减< 6% 。

MeOH 基电解质的体积和传输特性

MeOH 基电解质中的锌金属阳极电化学可逆性

锌金属阳极的后循环分析。

基于 MeOH 的电解质的全电池性能演示

论文信息

论文题目：Highly reversible Zn metal anode enabled by sustainable hydroxyl chemistry