水系锌离子电池充放电反应式

水系锌离子电池（Zinc-ion batteries, ZIBs）的充放电反应式主要涉及锌离子在正负极材料之间的嵌入和脱出。以下是水系锌离子电池的基本充放电反应式：

充电过程（电解过程）

在充电过程中，锌离子从电解液中迁移到正极材料中，同时正极材料发生氧化反应。以钒基材料作为正极材料为例，充电时的反应可以表示为： $\text{V}^{n+} + \text{Zn}^{2+} + 2e^- \rightarrow \text{V}^{(n-2)+} + \text{Zn}$ 这里，$\text{V}^{n+}$ 表示钒基材料中的钒离子，$\text{Zn}^{2+}$ 是电解液中的锌离子，$e^-$ 表示电子。69

放电过程（放电过程）

放电时，锌离子从正极材料中脱出，返回到电解液中，正极材料发生还原反应。继续以钒基材料为例，放电时的反应可以表示为： $\text{V}^{(n-2)+} + \text{Zn} \rightarrow \text{V}^{n+} + \text{Zn}^{2+} + 2e^-$ 在这个过程中，$\text{V}^{(n-2)+}$ 是充电后正极材料中的钒离子，$\text{Zn}$ 是嵌入正极的锌金属，$\text{Zn}^{2+}$ 是放电时释放到电解液中的锌离子。69

负极反应

在水系锌离子电池中，负极通常使用锌金属。在放电过程中，锌金属失去电子，形成锌离子进入电解液： $\text{Zn} \rightarrow \text{Zn}^{2+} + 2e^-$ 充电时，这个过程是可逆的，锌离子重新在负极上还原为锌金属： $\text{Zn}^{2+} + 2e^- \rightarrow \text{Zn}$ 这些反应确保了电池的可逆充放电循环。310

水系锌离子电池因其高安全性、低成本、环境友好等特性，在储能领域具有广泛的应用前景。1257