爲(wèi)了解決現(xiàn)有鋅離子電池（簡稱“鋅電池”）循環(huán)壽命短的問題，北京理工大學(xué)研究者向硫酸鋅（ZnSO4）電解液中加入了稀土化合物——氯化鈰（CeCl3）來作爲(wèi)改性劑，能顯著提高鋅電池的實(shí)際容量、循環(huán)穩(wěn)定性和使用時(shí)間。
氯化鈰
我們都知道，如何實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”“碳中和”目標(biāo)已成爲(wèi)了目前全球性焦點(diǎn)和議題，因此加大可再生能源的綠色開發(fā)和高效使用成爲(wèi)了全球共識(shí)。而大力發(fā)展綠色安全的大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)則是可再生能源充分開發(fā)利用的必要技術(shù)支撐。
作爲(wèi)重要的新型儲(chǔ)能設(shè)備之一，鋅離子電池因具有較大的理論容量、較高的析氫過電位、較低的生産成本、較好的安全性和對生態(tài)環(huán)境較爲(wèi)友好等優(yōu)勢，而深受廣大電化學(xué)儲(chǔ)能研究者的青睞。不過，金屬鋅負(fù)極材料在電解液中會(huì)産生枝晶、腐蝕、析氫和表面鈍化等問題，導(dǎo)致其可逆性較差，進(jìn)而嚴(yán)重影響該電池使用壽命。
有鑒于此，北京理工大學(xué)研究者使用了氯化鈰來作爲(wèi)硫酸鋅電解液添加劑。實(shí)驗(yàn)證明，CeCl3添加劑有助于鋅負(fù)極表面形成動(dòng)態(tài)的靜電屏蔽層，從而實(shí)現(xiàn)了緻密的金屬鋅沉積；CeCl3添加劑還可以有效抑制鋅枝晶生長和析氫反應(yīng)。總的來說，含有CeCl3添加劑的電解液能使鋅離子電池?fù)碛懈玫木C合性能，主要體現(xiàn)在使用時(shí)間更長和能量密度更高。
CeCl3對鋅離子沉積行爲(wèi)的影響（圖源：Li Li/Advanced Materials）
擴(kuò)展資料：
氯化鈰一般是指無水氯化鈰或者氯化鈰的多水化合物，用于石油催化劑、汽車尾氣催化劑、中間化合物等行業(yè)。
鋅枝晶生長的主要原因：金屬結(jié)晶時(shí)，很多時(shí)候由于有些元素的擴(kuò)散速度跟不上冷卻速度，所以就局部結(jié)晶出來，出現(xiàn)主軸和次軸成分不一樣的現(xiàn)象，即主幹和枝幹成分不同，所以說是以枝晶方式結(jié)晶。
析氫反應(yīng)一般是指氫離子在陰極上的還原過程，有氫氣産生。
