由于鋅陽極活性高，水性鋅離子電池 (AZIB) 容易發生各種不良副反應，包括枝晶生長、析氫和腐蝕鈍化。雖然構建人工界面層（AIL）可以解決這些問題，但鋅沉積動力學的妥協是相當大的。
在此，南開大學陳軍院士，Zhenhua Yan，吉首大學Xianwen Wu報道F摻雜改性水合硅酸鈣 (F-CSH) 納米片旨在增強 Zn2+ 離子沉積動力學。
文章要點
1）結合理論計算，證實氟摻雜有助于提高與鋅金屬的界面吸附能和較低的離子擴散勢壘，與非氟摻雜的對應物相比，有利于更快的電荷轉移。此外，親鋅F和Zn之間的強相互作用促進了Zn2+的快速去溶劑化，并促進了Zn金屬和F-CSH界面之間的沉積。因此，F-CSH 層保持了 Zn 表面的穩定性，從而實現快速、可逆的 Zn 沉積。
2）F-CSH@Zn 陽極在 5 mA cm?2 下表現出超過 2800 小時的長壽命，同時以約 100% 庫侖效率運行超過 2500 個循環。
這項工作強調了構建與 Zn2+/Zn 強相互作用的 AIL 在改善鋅陽極的相間動力學以實現 AZIBs 的穩定性方面的重要性。
參考文獻
Hongxia Du, et al, F-Doped Calcium Silicate Enabling Fast Ion Deposition Kinetics for Highly Reversible Zinc Metal Batteries, Adv. Energy Mater. 2023, 2304144
DOI: 10.1002/aenm.202304144
https://doi.org/10.1002/aenm.202304144
