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2024年2月i第6卷i第2 ijhsr.terrajournals.org ISSN（PRINT）2642-1046 ISSN（在线）2642-1054
摘要：锌离子电池（ZIBS）在储能应用中表现出令人难以置信的潜力作为锂离子电池（LIB）的替代潜力。Zibs具有多个优势，例如安全性，环境友善，低成本和自然丰度，这可能是LIBS的潜在替代品。此迷你审查总结了水溶液（Azibs）的基础知识。简要讨论了当前的Zibs市场，并预计将在不久的将来最大化Azibs的收益。此外，基于Azibs的成分（例如阴极，阳极和电解质材料）提出了Zibs的新化学。尽管Azibs具有优势，但它们仍然面临一些挑战，例如找到具有更好的结构稳定性和出色的电化学性能的合适的阴极材料。最后，总结了挑战和可能的未来前景。
水系锌离子电池正极材料稳定性优化策略：简要回顾
在新型储能器件中，水系锌离子电池（AZIBs）凭借低成本、高安全、绿色环保等显著优势成为当前的研究热点，但其正极材料的循环稳定性不尽如人意，给AZIBs的实际应用带来了很大的障碍。近年来，围绕AZIBs正极材料稳定性优化策略开展了大量系统而深入的研究。本文总结了正极材料循环稳定性衰减的因素以及通过空位、掺杂、目标修饰、组合工程等优化AZIBs正极材料稳定性的策略，并提出了相关优化策略的机理和适用的材料体系，最后提出了未来的研究方向。
关于从实验室研究到商业化的灵活锌离子电池的见解
医疗保健，汽车和航空等领域。其中，灵活且耐磨的电子设备表现出越来越多的兴趣，例如可植入的医疗设备，[1]可穿戴健康监测系统，[1,2]柔性显示器，[3]和智能服装。[4]使用刚性且相对不安全的锂离子电池（LIB）作为电源的常规设备，无法满足生物友善和灵活特征的未来需求。此外，柔性液体的瓶颈，例如高成本，安全问题和复杂的制造要求限制了灵活性液体的商业化。作为有希望的替代品，锌离子电池（Azibs）引起了人们的关注。由于锌金属的高容量容量（5855 mAh cm-3），它们被视为柔性设备的竞争候选者及其易于制造的工艺。与此同时，对于Azibs的$ 25/kWh [5]，与LIBS相比，$ 135/kWh [6,7]，对在不同规模的设备尺度上应用Azibs是有益的。锌离子电池（Azibs）通常会遭受不利的水引起的副反应，从而导致锌树突形成，阴极构造的溶解以及在阴极上的副产物形成，从而导致快速容量淡出。由于水电解（稳定
水锌离子电池中pH调节的策略
使用非有机电解质的水锌离子电池（Azibs），主要是由于其低成本，环境友好性和内在安全性引起了持续的兴趣。然而，锌离子电池遇到了一系列严重的挑战，包括在阳极处的氢进化作用（她），表面钝化，树突形成以及有限的工作电压和相对较低的能量密度。这些因素均受到电解质中H的浓度的影响（即pH）及其在循环过程中的波动。迄今为止，仍然缺乏对电解质的pH值与Azibs所面临的挑战之间相关性的系统评估，对pH的重点审查如何影响Azibs的电化学性能，或者对可用于提高细胞效率的策略的任何集中讨论。在这篇综述中，我们强调了电解质pH和Azibs挑战之间的牢固相关性，并详细介绍了近年来与电解质添加剂，分离器修饰，界面保护层和电池系统设计有关的研究进度，并特别关注与pH控制相关的调节机制。在此基础上，我们建议未来的研究重点，并为阿齐布斯的前进发展提出建议。
启用稳定的MNO2矩阵用于水性锌离子电池阴极
预插入已被广泛应用于其他分层材料（例如钒氧化物），以增强循环时的稳定性。选择充当结构稳定“支柱”的层间客人物种可以调整晶格间距，增强离子迁移率，通过与降低的V离子相关的浅供体水平赋予固有的电导率。38,44 - 48此外，水电池中存在层间水，筛选了嵌入离子和阴极之间的相互作用，从而导致更快的间隔过程。同样，也已经对紧密键合离子进行了前进的前进，以提高基于MN的阴极的性能。20预插离子的效应是每次切割离子和O和增强的结构稳定性之间的静电力。然而，这样的结论太模糊了，并忽略了前进前可能引起的结构转化，这使前插入的工作机理是未探索的区域。需要考虑和讨论结构 - 交换前阳离子和电化行为之间的性能关系。在这项工作中，分别通过SOL - 凝胶和热液方法制备了两种具有不同量K +的K + 2个伴侣。执行了详细的物理和电化学特征，以披露其在组成方面的差异和对电化学行为的影响。用K 0.28 MNO制造的Azibs 2- $ 0.1H 2 O（K 0.28 mo）在100 mA G 1下提供了相对较高的300 mA H G 1的特征。即使在高电流密度为2 A G 1的情况下，Azibs也表现出足够的特异性c c and 100 mA H G 1的能力，并在1000个周期内保持> 95％的容量，这是相关材料的最高水平。26,27相反，用K 0.21 MNO 2 $ 0.1H 2 O（K 0.21 mo）制造的Azib表现出较低的性能。通过系统的外部分析对能量存储机制进行了彻底研究。在整个循环过程中都观察到稳定的D -MNO 2原始相，以及Zn 4 So 4（OH）6 $ 5H 2 O（ZSH）相的可逆沉积/溶解，离子迁移和Mn Valence状态的同时变化。通过密度函数理论（DFT）模拟进一步划定了预介绍的K离子的潜在功能，
X O4薄膜通过脉冲激光沉积
水性Zn-Ion电池（Azibs）代表了锂后系统中一种安全可持续的技术，尽管对阴极处的物质行为的不良理解阻止了Effi Cient Azibs的全面发展。Znmn 2 O 4（ZMO）被认为是锂离子电池的良好确定的Limn 2 O 4阴极的阴极候选者之一，但是在水性环境中锌离子存在的情况下，其电化学机制尚不清楚并且仍在辩论。在这项工作中，我们通过脉冲激光沉积（PLD）合成了纳米结构的ZMO薄膜，并通过微渗透，光谱和衍射技术进行了广泛的表征，评估了膜的特性和退火条件如何影响膜的特性。自给自足的性质和对纳米级的高度控制性使薄膜成为研究水溶液中材料的电化学的理想模型系统，并强调膜性能对其电化学反应的影响。我们强调了氧气在膜孔隙率调节中的关键作用，以及沉积压力和退火温度的综合作用，以产生具有量身定制特性的膜在形态，结晶度和Zn stoichiimetry方面。报道了一种复杂的氧化还原机制，涉及多种并发反应和氢氧化锌硫酸锌水合物（ZHS）的形成，以及膜孔隙率对膜以较高扫描速率的伏安行为的影响。我们的结果证实了ZMO材料的复杂电化学机制，它不仅涉及Zn 2 +插入/提取/提取，而且还涉及Mn 2 +从电解质中的关键参与，并为工程ZMO基的纳米级设计铺平了道路。