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盡管聚合物界面層內(nèi)功能多樣性的精心設(shè)計(jì)對(duì)于緩解與鋅陽(yáng)極析氫反應(yīng)和枝晶生長(zhǎng)相關(guān)的挑戰(zhàn)具有至關(guān)重要的意義，但這一追求仍然是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。

在這里，廣東工業(yè)大學(xué)李成超教授，Zhipeng Wen通過(guò)集成電沉積和高度可逆的鍍鋅/剝離化學(xué)的目標(biāo)絡(luò)合策略，在鋅陽(yáng)極上構(gòu)建了源自羧甲基殼聚糖（CCS）的大規(guī)?？缮a(chǎn)的富鋅/貧水聚合物界面層。

文章要點(diǎn)

1）鋅離子引起的CCS骨架之間的擁擠效應(yīng)創(chuàng)造了強(qiáng)大的氫鍵環(huán)境，擠壓了水/陰離子對(duì)應(yīng)物的移動(dòng)空間，從而大大減少了活性水分子的數(shù)量，減輕了陰極I₃^-攻擊。此外，所構(gòu)建的Zn²⁺富集層通過(guò)CCS分子鏈的NH₂?Zn²⁺-NH₂結(jié)合/解離模式顯著促進(jìn)Zn²⁺快速遷移。

2）因此，帶有Zn-CCS電極的大型Zn對(duì)稱(chēng)電池（9cm²）在1100小時(shí)內(nèi)表現(xiàn)出優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性，而沒(méi)有膨脹。當(dāng)與I2陰極結(jié)合時(shí)，組裝好的Zn?I₂多層軟包電池表現(xiàn)出140 mAh的極高容量和400次循環(huán)的卓越長(zhǎng)期循環(huán)性能。

這項(xiàng)工作為金屬負(fù)極電池制備大規(guī)模生產(chǎn)和高性能聚合物擁擠層提供了一種通用策略，在其他金屬（Al、Cu、Sn）上也確實(shí)觀(guān)察到了類(lèi)似的結(jié)果。

參考文獻(xiàn)

Zuyang Hu, et al, Crowding Effect-Induced Zinc-Enriched Water-Lean Polymer Interfacial Layer Toward Practical Zn-Iodine Batteries, ACS Nano, 2023

DOI: 10.1021/acsnano.3c10081

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c10081