水系锌金属电池的锌阳极面临枝晶生长和副反应的挑战。构建 Zn(002) 纹理可以缓解这些问题，但不能根除它们。Zn(002)仍然面临着腐蚀性电解质和枝晶生长的严峻挑战，特别是在数百次循环之后。因此，需要有覆盖Zn(002)的钝化层。

近日，山东大学Yanlu Li，Jian Yang通过一步退火工艺在锌箔上实现了 Zn(002) 织构和表面涂层，如 ZnS、ZnSe、ZnF₂、Zn₃(PO₄)₂ (ZPO) 等所示。

文章要点

1）研究人员以 ZPO 为模型，表面涂层与Zn(002)之间的耦合通过Zn²⁺的枝晶抑制能力和扩散能垒来说明。

2）改性锌箔(Zn(002)@ZPO)表现出优异的电化学性能，远远优于单独的Zn(002)或ZPO。在全电池中，即使在恶劣的条件下，即高面积容量和有限的锌资源，性能也能得到极大的提高。

这项工作同时实现了锌阳极的晶体工程和表面涂层，并揭示了晶体取向和钝化层协同作用的深入见解。

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Xinxin Song, et al, Synergistic Cooperation of Zn(002) Texture and Amorphous Zinc Phosphate for Dendrite Free Zn Anodes, ACS Nano, 2023

DOI: 10.1021/acsnano.3c04343

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c04343