水性鋅離子電池（AZIB）由于其高能量密度、低成本和環(huán)境友好性，在電網(wǎng)規(guī)模的儲(chǔ)能應(yīng)用中受到了極大關(guān)注。然而，不受控制的鋅枝晶積累、H2氣體的產(chǎn)生以及水引發(fā)的副反應(yīng)導(dǎo)致不可避免的腐蝕仍然是AZIB商業(yè)化的主要障礙。為了克服這些問(wèn)題，必須開(kāi)發(fā)易于處理的策略，在鋅表面構(gòu)建多功能人工保護(hù)層（APL）。受硅酸鋅（Zn2SiO4）抑制HER和抗腐蝕性能的啟發(fā)，高麗大學(xué)Dong-Wan Kim、韓國(guó)科學(xué)技術(shù)研究院Seungho Yu設(shè)計(jì)了一種由Zn2SiO4-納米球和修飾表面改性碳納米管（CNT）組成的新型APL，以生產(chǎn)穩(wěn)定耐用的鋅陽(yáng)極(C-ZSL@Zn)。
本文要點(diǎn)：
1) C-ZSL層同時(shí)改善了Zn2+的傳輸動(dòng)力學(xué)和Zn2+的去溶劑化效應(yīng)，保持了電絕緣性能，并使Zn2+通量在Zn表面均勻化，從而實(shí)現(xiàn)了無(wú)腐蝕和無(wú)枝晶的Zn電鍍/剝離行為。
2) 因此C-ZSL@Zn在對(duì)稱電池中實(shí)現(xiàn)了≈1600（在1 mA cm–2下）和≈1100 h（在≈51.24%的高放電深度下）的循環(huán)壽命，并具有超低的電壓滯后，以及提高了紐扣型和軟包型Zn||α-MnO2全電池的循環(huán)穩(wěn)定性。
Jong Hyun Park et.al Fortifying Zinc Metal Anodes against Uncontrollable Side-Reactions and Dendrite Growth for Practical Aqueous Zinc Ion Batteries: A Novel Composition of Anti-Corrosive and Zn2+ Regulating Artificial Protective Layer Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202302493
https://doi.org/10.1002/aenm.202302493
