由于锌枝晶生长不可控和有害的寄生反应,锌金属电池(ZMB)的电化学性能不能满足应用需求,从而严重阻碍了其大规模应用。在此,西湖大学姜汉卿使用简单的光刻和湿法蚀刻处理,设计并获得了具有Cu(100)晶面的周期性半球形结构。
本文要点:
1) 具有低成核势垒的亲锌Cu(100)晶面作为诱导均匀Zn沉积的沉积位点。此外,周期性半球形结构不仅通过降低局部电流密度来抑制Zn枝晶的生长,而且在循环过程中协同缓冲了体积膨胀。
2) 因此,在5 mA cm−2的电流密度下,所制备的Cu半球形电极在1500次循环中实现了超过99.9%的超稳定库仑效率。该工作对合理设计无枝晶锌阳极具有重要指导意义,并有利于推进其实际应用的发展。
Wei Zeng et.al Ultra-Stable Zinc Metal Anodes Enabled by Uniform Zn Deposition on A Preferential Crystal Plane Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202302205
https://doi.org/10.1002/aenm.202302205