इलेक्ट्रोलाइट साल्वेशन संरचना को समायोजित करना ताकि कैथोड अपघटन, पानी की प्रतिक्रियाशीलता और जिंक डेंड्राइट वृद्धि को दबाया जा सके जिंक-आयन बैटरियों में

सारांश जलयुक्त जिंक-आयन बैटरियों (ZIBs) का चक्र जीवन कैथोड अपघटन, पानी की प्रतिक्रियाशीलता और जिंक डेंड्राइट्स जैसी उल्लेखनीय चुनौतियों द्वारा सीमित है। यहाँ, यह प्रदर्शित किया गया है कि इलेक्ट्रोलाइट साल्वेशन संरचना को समायोजित करके, इलेक्ट्रोड और इलेक्ट्रोलाइट दोनों के मुद्दों को एक साथ संबोधित किया जा सकता है। विशेष रूप से, एक अग्नि-प्रतिरोधी ट्राईइथाइल फॉस्फेट (TEP) को एक सह-घोल के रूप में प्रदर्शित किया गया है जिसमें गैर-जलयुक्त/जलयुक्त हाइब्रिड इलेक्ट्रोलाइट में मजबूत सॉल्वेटिंग क्षमताएँ हैं। TEP में दाता संख्या (26 किलोकल/मोल) H2O (18 किलोकल/मोल) की तुलना में अधिक है, यह Zn2+ के चारों ओर एक TEP से भरे आंतरिक साल्वेशन शिथ के निर्माण को प्राथमिकता देता है और H2O के साथ मजबूत हाइड्रोजन बंधन बनाता है। TEP समन्वित इलेक्ट्रोलाइट संरचना H2O की V2O5 के साथ प्रतिक्रियाशीलता को रोक सकती है और जिंक एनोड पर एक मजबूत पॉलिमर-इनऑर्गेनिक इंटरफेस (poly-ZnP2O6 और ZnF2) का निर्माण करती है, जिससे डेंड्राइट वृद्धि और परजीवी पानी की प्रतिक्रिया प्रभावी रूप से रोकी जा सके। इस तरह के अनुकूलित इलेक्ट्रोलाइट के साथ, Zn/Cu सेल 99.5% की उच्च औसत कूलॉम्बिक दक्षता का प्रदर्शन करते हैं, और एक निम्न क्षमता अनुपात Zn:V2O5 (2:1) और कम इलेक्ट्रोलाइट (11.5 ग्राम Ah−1) वाला पूर्ण सेल 5 अग−1 पर 1000 से अधिक चक्रों में 250 mAh/g का अंतर्क्रियाशील क्षमता प्रदान करता है। यह अध्ययन उच्च-प्रदर्शन और व्यावहारिक ZIBs के विकास के लिए सफल इलेक्ट्रोलाइट विनियमन रणनीति की आशा को उजागर करता है।