文献总结1-Stabilization Perspective on Metal Anodes for Aqueous Batt
Stabilization Perspective on Metal Anodes for Aqueous Batteries （Adv. Energy Mater. 2021, 11, 2000962）https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202000962
水系电池以不易燃，价格低廉，高能量密度，环境友好而备受关注，然而其也受限于较窄的工作电压范围，金属负极的枝晶生长及腐蚀、钝化或HER不良副反应。
枝晶产生的原因及现象：不均匀电场分布导致枝晶生成（正负极浓度梯度不同）。锌枝晶的生长与pH值，负载量和电流密度有关。碱性溶液中，由于产生氢氧化物或氧化物而造成锌负极表面电荷分布不均，锌枝晶会刺穿隔膜造成短路；酸性和中性溶液，小电流(0.25)、小负载量下，锌枝晶对性能影响较小，大电流大负载量下(0.5)，锌枝晶严重影响电池寿命（正负极浓差梯度大，电极-电解液界面产生电场）。
腐蚀，HER，钝化连锁副反应产生原因及现象：1. 金属离子活泼易溶于水溶液中，造成金属电极表面腐蚀；2. 电压窗口低会造成HER反应；3. 副产物氢氧化物或氧化物是电极表面钝化。
改善电解液的方法及原因：1. 使用两种电解液。水系中无法在金属负极生成SEI保护层，采取在负极一侧使用有机电解液，正极使用水系电解液的方法。2. 使用高浓度电解液。水系电池电压受限于HER，OER反应，WIS电解液减少负极与水接触（1.9-4.9 V）。在负极形成钝化膜(类似SEI)降低HER电压，盐溶液(TFSI-) 聚集在负极表面近亥姆霍兹层降低OER电压。3.电解液添加剂。
水系Zn离子电池 (锌水系、锌-空)
水系锌离子：电解液优化，负极改性 (多孔乙炔黑， 纳米多孔SiO2层， 纳米多孔CaCO3层，超薄TiO2，ZrO2，构建框架结构-MXene OR ZIF-8，负极合金化-铜锌合金)
锌空电池：(理论容量：1353 Wh kg-1) 负极保护减少枝晶生成 (PANa+0.2 m Zn(CH3COO)2 and 6 m KOH生成SEI膜)(锌熔融水合物)
水系Li离子电池 (锂-空、钠-空、锂钠水系)
锂水系电池：双电解液；固态电解液，负极保护
锂空气电池：(理论容量：3850 Wh kg-1) 重点在负极保护（Li3N, lithium phosphorous oxynitride, polyethylene oxide (PEO) with LiTFSI, and electrospun LATP nanofiber）
钠空气电池：双电解液；固态电解液，催化剂(Bi2Rh2O6.8)
水系Al离子电池
总结：水系的问题主要是枝晶，金属电极的腐蚀钝化，工作电压范围窄
针对以上问题，文章认为双电解液体系，WIS体系以及金属负极保护可以有效改善水系电池性能。
2021.4.21 YING
