由于其高安全性、高容量、环境友好性和低廉的价格,水性锌金属电池在促进未来全球电气化方面极具应用前景。然而,锌(Zn)在水性电解质中的高反应性导致枝晶生长,进而导致锌的稳定性差和可逆性差,极大地限制了AZMBs的实际应用。近日,中南大学Chang Zhi、Pan Anqiang、南京大学Zhou Haoshen通过选择性蚀刻掉普通锌箔中的反应性(002)Zn面,可以有效钝化锌金属,从而抑制树枝状Zn和水诱导副产物的形成,最终显著提高锌金属的稳定性和可逆性。
本文要点:
1) 在4500次循环期间,即使在10mA cm-2的侵蚀条件下,蚀刻Zn的平均库仑效率(CE)也提高到99.94%的水平。基于蚀刻Zn的NH4V4O10//Zn软包电池具有317.3mAh g-1的高比容量,即使在350次循环后仍保持85.2%的容量。
2) 作者还实现了更实用的0.124 Ah NH4V4O10//Zn软包电池,其在80次循环后具有高91.23%的容量保持率。该工作为提高锌金属的稳定性和可逆性带来新的见解,并加速AZMB的商业化。
Dongming Xu et.al Selectively Etching-off Highly Reactive (002) Zn Facet Enable
Highly Efficient Aqueous Zinc-metal Batteries EES 2023
DOI: 10.1039/D3EE02522E
https://doi.org/10.1039/D3EE02522E