研究背景
研究亮点
⭐联合DFT计算与TEM分析阐明锡改性层与沉积锌的接触晶面是Sn(200)/Zn(101)；
⭐截面SEM与准原位XRD数据表明沉积锌沿斜向晶面Zn(101)生长；
⭐依据纳米尺度粗糙度进行有限元模拟，揭示涂层对电场和浓度场的调控作用；
⭐原位谱学、光学表征可视化呈现涂层对析氢与锌枝晶生长的抑制效果。
图文导读
图1. 沉积锌的取向分析
▲利用扫描电镜技术观察了沉积后的电极形貌，发现未改性锌负极上出现枝晶生长，而锡改性电极上呈现均匀平整的沉积形貌，且锡层调控锌沿斜向晶面Zn(101)沉积。锡改性锌负极上沉积锌的生长方向分析如下：锌晶粒的晶向与改性电极表面呈65o，已知锌沿(002)晶面沉积时与基底平行，以及六方结构锌晶体(101)与(002)的晶面夹角是65o，据此晶体学特性可巧妙分析出锌离子的电结晶方向。
▲由于SEM-EDS mapping的测量精度不是足够高，因此本工作应用FIB技术制备了截面样品，通过TEM-EDS技术测量了涂层的厚度约70 nm。原子力显微镜测试结果表明，改性材料在纳米尺度具有更低的表面粗糙度，为后续建模进行有限元模拟分析提供依据。
研究结论
文献信息
Qingqing Ren†, Xinyue Tang†, Yaqing Guo†, Xiaobin Liao, Congmin Zhang, Zixuan Zhu, Panpan Wang, Wei Wang, Yun Li, Wenjun Song, Shun Wang, Kun He*, Zhen-Bo Wang*, Yifei Yuan*, Advanced Energy Materials, 2024, 2403961.
论文链接：https://doi.org/10.1002/aenm.202403961
团队介绍
通讯作者简介
王振波教授简介：俄罗斯工程院外籍院士，国家级高层次人才、科技部中青年科技创新领军人才；黑龙江省“龙江学者”特聘教授；山东省泰山产业领军人才；江苏省“双创”人才；获2022年侯德榜化工科学技术奖创新奖；连续十年(2014-2023)入选Elsevier中国高被引科学家。深圳市高层次人才团队负责人，主持国家自然科学基金重点基金1项，面上项目3项，青年基金1项；山东省重点研发项目1项，其他省部委项目10项，其他及企业课题40多项。以通讯作者在Nature Catalysis、Nature Commun.、Adv. Mater.、Angew. Chem. Int. Ed.等上发表SCI论文近三百篇，入选ESI十年高被引论文20篇，ESI热点论文5篇。获国家授权发明专利45项，转化18项；获黑龙江省自然科学一等奖2项，浙江省科技成果转化二等奖1项，哈尔滨工业大学教学成果一等奖1项。负责黑龙江省教育科学规划重点课题1项；负责校教学研究项目1项；作为主要参加人(排序第2)承担教育部新工科教学研究项目1项。
袁一斐教授简介：温州大学教授，博士生导师。密歇根理工大学博士，曾于美国阿贡实验室和伊利诺伊大学任职。研究方向为新能源材料的开发和能源转化与存储关键反应的原位溯源研究。成果已在Nature Energy 等国际刊物上发表SCI论文170余篇，h指数70。担任国际学术期刊Carbon Energy副主编，Crystals编委，Nature Energy 等期刊审稿人。入选2021年《麻省理工科技评论》—“35岁以下35人”、中科协指导评选的“中国新锐科技人物”系列榜单、温州大学校长特别奖。
何坤教授简介：于2009/2012年在山东大学获得材料学学士/硕士学位，2019年在伊利诺伊大学芝加哥分校获得博士学位。在美国西北大学从事博士后、助理研究员相关研究。2021年加入温州大学化学与材料学院，任瓯江特聘教授。主要从事原位电镜在材料生长，形核，失效的纳米尺度研究。探索和揭示材料的结构与复杂环境关系的基础研究。将原位液态电镜应用于生物材料的矿化，电池材料的失效，原位气态电镜探索催化剂在气态下的失效原理。成果发表在 Science Advances 等期刊论文40余篇。入选“中国新锐科技人物”系列榜单。
第一作者简介
任晴晴：2019年博士毕业于哈尔滨工业大学王振波教授课题组，曾在超威电源、广工大、淮北师大、温大工作，现为深圳大学博士后。以第一作者在AEM、AFM、Nano Energy等期刊发表SCI论文十余篇，含中科院大类一区6篇，二区6篇，其中入选ESI高被引论文1篇；主持中国博士后科学基金面上项目1项。
汤鑫悦：2023年硕士毕业于温州大学碳+能源课题组，现为王振波教授课题组科研助理。以第一/共一作者在AEM、AFM等期刊发表SCI论文5篇；授权发明专利2项。
郭亚晴：2022年博士毕业于华中科技大学，现为加州大学尔湾分校博士后，从事电化学储能材料的设计合成以及运用先进透射电镜研究材料储能机制方面的工作。在近五年内，以第一/共一作者在EES、AM、AEM、AFM、eScience、EnSM等期刊发表SCI论文十余篇；申请专利18项，授权发明专利9项；主持完成中国博士后科学基金面上项目1项。
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