Abstrak
Konstruksi in situ dari antarmuka elektrolit padat multifungsi (SEI) telah terbukti efektif dalam mengurangi tantangan dendrit, korosi, dan evolusi hidrogen dalam baterai seng (Zn) berair. Namun, pembentukan SEI saat ini terjadi terutama selama proses elektrokimia, yang membuat anoda Zn rentan terhadap reaksi parasit sebelum dan selama proses pembentukan SEI. Di sini, SEI hibrida yang diatur secara spasiotemporal diusulkan, menggunakan elektrolit organik hidrat yang terdiri dari garam Zn(BF 4 ) 2 terhidrasi dan pelarut propilena karbonat (PC). Elektrolit memfasilitasi pembentukan awal komponen ZnF 2 anorganik kaku selama baterai beristirahat, memberikan perlindungan langsung untuk anoda Zn setelah kontak dengan elektrolit, diikuti oleh pembentukan spesies organik fleksibel melalui elektrodekomposisi molekul PC selama siklus baterai. SEI hibrida kopling kaku-fleksibel ini mampu mengakomodasi perubahan volume substansial selama pelapisan/pelepasan Zn, mencegah retak dan memastikan stabilitas jangka panjang. Hasilnya, anoda Zn mempertahankan siklus stabil selama lebih dari 1500 jam, efisiensi Coulombik tinggi sebesar 99,8%, dan peningkatan kinerja bahkan dalam elektrolit berair konvensional. Sel penuh Zn||V 2 O 5 yang dikonfigurasi dalam bentuk koin, silinder, dan kantong juga menunjukkan siklus yang diperpanjang secara signifikan. Temuan ini memberikan wawasan baru ke dalam desain elektrolit dan konstruksi SEI untuk baterai logam berair praktis berkinerja tinggi.