马延文/赵进ACS Energy Letters：纹理化处理赋予水系锌金属负极高可逆性

水系锌金属负极的结晶学调控可以有效抑制其枝晶的生长和不利的副反应。然而，仍然缺乏直接赋予商业锌箔特定纹理的能力。

南京邮电大学马延文、赵进、沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学Husam N. Alshareef等开发了一种晶粒尺寸辅助的冷轧方法，可将商业锌箔重塑并统一为强（002）纹理的锌。

图1. 平面滑移和晶粒旋转引起的Zn箔的晶面和形态演变示意图

研究表明，在塑性变形过程中，晶粒大小对（002）纹理的形成有很大影响。通过适当的退火处理，商业锌箔的晶粒尺寸可被控制在∼30 μm，这有利于在接下来的冷轧过程中形成强（002）纹理。结果，由此产生的（002）纹理的锌箔在用作水系金属负极时显示出更好的抗副作用和枝晶生长的能力。

图2. 不同变形程度下退火Zn-2的晶粒尺寸和纹理特征分析

因此，与（101）纹理的锌相比，（002）纹理的锌显示出高度延长的可逆性。在0.1 mA cm^-2/0.1 mAh cm^-2的低电流密度下，基于（002）纹理锌电极的Zn//Zn对称电池表现出超过2800小时的寿命，并在10 mA cm^-2/10 mAh cm^-2的高电流密度下表现出100小时。

增强的可逆性确保了锌/多孔碳电容器在6000次以上的循环中表现出长期的循环稳定性，并具有可忽略的容量衰减和100%的高CE。总体而言，这项工作的研究结果对于大规模生产高可逆的锌金属负极和开发高性能的锌基水系储能系统具有巨大的潜力。

图3. 对称电池的电化学性能

Texture Control of Commercial Zn Foils Prolongs Their Reversibility as Aqueous Battery Anodes. ACS Energy Letters 2022. DOI: 10.1021/acsenergylett.2c01920

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马延文/赵进ACS Energy Letters：纹理化处理赋予水系锌金属负极高可逆性

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