水系鋅離子電池（AZIBs）由于其高理論容量、豐富的鋅資源和固有的安全性，正在經(jīng)歷快速發(fā)展。

然而，AZIBs的發(fā)展受到不可控副反應(yīng)和過度枝晶生長的阻礙，這些問題影響了鋅金屬負極的耐用性和有效利用。

基于此，2024年11月20日，中國科學技術(shù)大學陳立鋒教授等在國際期刊Advanced Materials發(fā)表題為《Constructing 3D Crosslinked Macromolecular Networks as a Highly Efficient Interface Layer for Ultra-Stable Zn Metal Anodes》的研究論文。

在此，研究人員構(gòu)建了一種由鋅離子鍵合的馬鈴薯淀粉（StZ）組成的三維交聯(lián)大分子網(wǎng)絡(luò)，作為鋅箔上的界面層（StZ-Zn），以抑制析氫、調(diào)節(jié)Zn2?通量并確保均勻的鋅沉積。

密度泛函理論計算、分子動力學模擬、COMSOL Multiphysics模擬和原位拉曼光譜表明，三維StZ界面層通過重構(gòu)溶劑化殼層促進了Zn2?的脫溶劑化。

這一過程降低了負極處的H?O濃度，從而抑制了析氫反應(yīng)。

因此，Zn2?的傳輸更加高效，促進了均勻的Zn2?通量并實現(xiàn)了無枝晶的鋅沉積。

結(jié)果，StZ-Zn||StZ-Zn對稱電池在5 mA cm?2的電流密度下具有長達4800小時的優(yōu)異壽命，相應(yīng)的累積容量高達12000 mAh cm?2。

值得注意的是，StZ-Zn||NaV?O?·1.5H?O全電池在5 A g?1的電流密度下可以穩(wěn)定運行2500次循環(huán)，且具有92%的出色容量保持率。

Constructing 3D Crosslinked Macromolecular Networks as a Highly Efficient Interface Layer for Ultra-Stable Zn Metal Anodes,?Advanced Materials,?2024.?