穩(wěn)定的鋅/電解質(zhì)界面對于開發(fā)具有長期穩(wěn)定性的水系可充鋅金屬電池（AZB）至關(guān)重要，這需要致密而穩(wěn)定的鋅電沉積。

圖1. 不同基材上形成的鋅電沉積的晶面方向

華中科技大學伽龍等通過在Zn電極上電沉積Zn和Cu來設(shè)計界面晶格鎖定（ILL）層。形成的含鋅合金（CuZn5）層牢固地粘附在鋅電極上顯示出與鋅（002）平面的低晶格錯配（δ=0.036），并選擇性地鎖定了鋅沉積物的晶格取向，使鋅沉積物逐層外延生長。

密度函數(shù)理論（DFT）結(jié)果顯示，在成核的早期階段，與鋅的主平面（101）相比，相應(yīng)的CuZn₅（002）和Zn（002）平面之間呈現(xiàn)出較高的界面形成能量，這有利于鋅的成核和沿[001]方向的外延。

圖2. ILL@Zn電極的Zn沉積行為

受益于獨特的取向引導和穩(wěn)健的附著特性，ILL層使對稱Zn||Zn電池在1 mAh/cm²和1 mAh/cm²條件下實現(xiàn)了>6000小時的超長壽命，在10 mAh/cm²條件下實現(xiàn)了低過電位（65 mV），并在超高的Zn放電深度（DOD_Zn=～85%）下實現(xiàn)了>90小時的穩(wěn)定Zn沉積/剝離。

此外，即使在有限的鋅供應(yīng)和高電流密度（8.58 mA/cm²）下，ILL@Zn||Ni摻雜的MnO₂電池仍然可以循環(huán)>2300次。

圖3. ILL@Zn電極的實用性評估

Zinc-Contained Alloy as a Robustly-Adhered Interfacial Lattice Locking Layer for Planar and Stable Zinc Electrodeposition. Advanced Materials 2023. DOI: 10.1002/adma.202211961