川大卢灿辉/张伟AFM：通过一步共电泳构建无枝晶负极实现柔性锌离子电池

具有良好柔性的水系锌离子电池（ZIBs）吸引了便携式和可穿戴电子产品的巨大关注。然而，由于Zn枝晶的失控生长、低库仑效率以及差循环性能，其实际应用受到了限制。

图1 Zn/rGO@CC复合负极的制备及表征

四川大学卢灿辉、张伟等通过共电泳技术制备了一种柔性无枝晶锌复合负极。具体而言，Zn²⁺离子和氧化石墨烯（GO）分别被还原成Zn纳米片和还原氧化石墨烯（rGO），两者同时在碳布（CC）上组装，形成了具有rGO互穿导电网络的Zn/rGO@CC复合负极。

三维rGO网络不仅提高了复合负极的导电性和润湿性，而且均匀了电场分布和Zn²⁺离子通量，从而有效抑制了枝晶的生长。此外，rGO中丰富的亲锌位点也能促进锌的均匀沉积。

图2 Zn/rGO@CC复合负极的电化学性能

因此，组装的Zn/rGO@CC对称电池具有低电压滞后和长时间稳定性（在1 mA cm^-2下接近1000小时），并且相应的水系Zn||MnO₂全电池也具有更高的倍率性能和惊人的长期耐久性。

此外，作为概念验证应用，这项工作还采用PVA/ZnCl₂-MnCl2-LiCl凝胶作为电解质制备了一种准固态（QSS）ZIB，其不仅具有出色的储能特性，还具有优异的柔韧性，展示了它在未来可穿戴和便携式电子设备中的巨大应用潜力。

图3 扣式 ZIBs和柔性QSS ZIB的性能

Dendrite-Free Zn/rGO@CC Composite Anodes Constructed by One-Step Co-Electrodeposition for Flexible and High-Performance Zn-Ion Batteries. Advanced Functional Materials 2023. DOI: 10.1002/adfm.202306346