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学术 2024-10-22 15:15 广东

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研究概述

尽管锌基电池长期以来被认为是最有前途的大规模储能技术之一，但其发展仍然受到枝晶形成的严重阻碍。

由于 Zn（002）纹理的最低表面能和致密堆积形态，构建高度（002）纹理的 Zn 电极来引导 Zn 沉积已被证明是抑制枝晶的有效方法。

基于此，2024年10月16日复旦大学夏永姚教授、浙江师范大学黄健航教授在国际顶级期刊Energy & Environmental Science发表题为《High Zn(002)-preferential orientation enabled by proton additive for dendrite-free zinc anode》的研究论文。

在此，研究人员首次报道了阳离子添加剂（质子）是有效促进Zn（002）纹理形成的普遍策略。在简单的ZnSO₄ + H₂SO₄电解液中获得了高Zn（002）择优取向，有效地抑制了枝晶的形成和副反应的产生。

Zn（002）||Zn（002）对称电池在实际沉积容量为5 mAh cm^-2、电流密度为5 mA cm^-2的条件下可以稳定循环1900小时。本文还系统地研究了质子添加剂电解液中Zn （002）纹理的形貌演变和形成机理。

阳离子纹理策略可能为构建高（002）择优取向的金属锌提供新的见解。

图文解读

图1：酸对Zn（002）纹理的影响

图2：在酸性电解液中形成Zn（002）纹理的机制

图3：使用Zn（002）作为负极的全电池的电化学性能

文献信息

High Zn（002）-preferential orientation enabled by proton additive for dendrite-free zinc anode, Energy & Environmental Science, 2024. https://doi.org/10.1039/D4EE03276D.

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