锌(Zn)金属负极循环稳定性差和库仑效率低的传统挑战限制了它们的实际应用。

佐治亚理工学院Seung Woo Lee、汉阳大学Byung-Hyun Kim和韩国科学技术院Bumjoon J. Kim等引入了一种单金属原子设计，其特征是在3D氮(N)和氧(O)共掺杂的多孔碳(CuNOC)上原子分散的单个铜(Cu)原子作为高度可逆的Zn宿主。

本文要点：

（1）

CuNOC结构为初始锌成核提供了高活性位点，并进一步促进了锌的均匀沉积。3D多孔结构进一步减轻了在具有均匀Zn²⁺通量的循环过程中的体积变化。因此，CuNOC在2和5mA cm^-2下以1 mAh cm^-2的固定容量进行1000次循环的镀锌/退锌过程中表现出优异的可逆性，同时在5mA cm^-2和5 mAh cm^-2下实现了700 h的稳定运行和低电压滞后。此外，密度泛函理论计算表明，在具有原子分散的单个Cu原子的多孔碳上共掺杂N和O为稳定的Zn成核创造了有效的亲锌位点。

（2）

具有CuNOC阳极和高负载V₂O₅阴极的全电池表现出高达5 A g^-1的出色倍率性能，以及在0.5A g^-1下超过400次循环的稳定循环寿命。

参考电竞投注官网 :

K. Lee, E. J. Kim, J. Kim, K. H. Kim, Y. J. Lee, M. J. Lee, K. Ryu, S. Shin, J. Choi, S. H. Kwon, H. Lee, J. K. Kim, B.-H. Kim, B. J. Kim, S. W. Lee, Coordination Engineering of N, O Co-Doped Cu Single Atom on Porous Carbon for High Performance Zinc Metal Anodes. Adv. Energy Mater. 2024, 2303803.

DOI: 10.1002/aenm.202303803

https://doi.org/10.1002/aenm.202303803