為了解決現(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）來作為改性劑，能顯著提高鋅電池的實際容量、循環(huán)穩(wěn)定性和使用時間。
氯化鈰
我們都知道，如何實現(xiàn)“碳達峰”“碳中和”目標已成為了目前全球性焦點和議題，因此加大可再生能源的綠色開發(fā)和高效使用成為了全球共識。而大力發(fā)展綠色安全的大規(guī)模儲能技術則是可再生能源充分開發(fā)利用的必要技術支撐。
作為重要的新型儲能設備之一，鋅離子電池因具有較大的理論容量、較高的析氫過電位、較低的生產成本、較好的安全性和對生態(tài)環(huán)境較為友好等優(yōu)勢，而深受廣大電化學儲能研究者的青睞。不過，金屬鋅負極材料在電解液中會產生枝晶、腐蝕、析氫和表面鈍化等問題，導致其可逆性較差，進而嚴重影響該電池使用壽命。
有鑒于此，北京理工大學研究者使用了氯化鈰來作為硫酸鋅電解液添加劑。實驗證明，CeCl3添加劑有助于鋅負極表面形成動態(tài)的靜電屏蔽層，從而實現(xiàn)了致密的金屬鋅沉積；CeCl3添加劑還可以有效抑制鋅枝晶生長和析氫反應?？偟膩碚f，含有CeCl3添加劑的電解液能使鋅離子電池擁有更好的綜合性能，主要體現(xiàn)在使用時間更長和能量密度更高。
CeCl3對鋅離子沉積行為的影響（圖源：Li Li/Advanced Materials）
擴展資料：
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：金屬結晶時，很多時候由于有些元素的擴散速度跟不上冷卻速度，所以就局部結晶出來，出現(xiàn)主軸和次軸成分不一樣的現(xiàn)象，即主干和枝干成分不同，所以說是以枝晶方式結晶。
析氫反應一般是指氫離子在陰極上的還原過程，有氫氣產生。
