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Zn金屬溶液電池能夠比Li電池提供一種更加可持續、價格合理、安全的能量存儲技術，但是Zn金屬溶液電池仍面臨枝晶生長問題，阻礙了Zn金屬溶液電池技術的應用。

有鑒于此，復旦大學趙東元、晁棟梁、卡塔爾大學Ahmed Elzatahry等從傳統阻礙Zn枝晶生長的策略出發，使用多孔Ti₃C₂ MXene修飾聚丙烯隔膜，得到了主動消除Zn枝晶的策略。

主要內容

（1）

光譜表征和電化學測試結果發現，多孔Ti₃C₂ MXene能夠起到氧化劑的作用，將生成的Zn⁰枝晶通過氧化還原反應方式轉變為電化學活性Zn²⁺離子。DFT理論計算結果說明，多孔Ti₃C₂ MXene具有豐富的邊緣Ti-O位點，因此具有強氧化性以及從Zn⁰枝晶電子轉移的能力，從而消除Zn⁰枝晶。

（2）

使用多孔Ti₃C₂ MXene構筑不對稱結構電池，能夠在<50 mV的較低過電勢穩定循環長達2200 h，電流密度達到5 mA cm^-2。

這項研究說明多孔MXene的邊緣位點起到消除枝晶的獨特作用，實現了主動消除枝晶改善Zn溶液電池。

參考文獻

Fanxing Bu, Zhihao Sun, Wanhai Zhou, Yanyan Zhang, Yongjin Chen, Bing Ma, Xiaoxu Liu, Pei Liang, Chenglin Zhong, Ruizheng Zhao, Hongpeng Li, Lipeng Wang, Tengsheng Zhang, Boya Wang, Zaiwang Zhao, Jie Zhang, Wei Li, Yasseen S. Ibrahim, Yasser Hassan, Ahmed Elzatahry*, Dongliang Chao*, and Dongyuan Zhao*, Reviving Zn⁰ Dendrites to Electroactive Zn²⁺ by Mesoporous MXene with Active Edge Sites, J. Am. Chem. Soc. 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c08986

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c08986