​王海燕Angew.：解析锌金属负极中枝晶形成的内在原因

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​王海燕Angew.：解析锌金属负极中枝晶形成的内在原因
开发高稳定和无枝晶的锌负极对锌金属电池的商业应用至关重要。然而，对锌枝晶形成机制的理解仍然不够。
​王海燕Angew.：解析锌金属负极中枝晶形成的内在原因
图1. 退火锌的形貌和结构表征
中南大学王海燕等表征了商用锌箔中存在的晶格缺陷和残余应力，并首次通过实验和理论计算发现了锌枝晶形成的机制。结果表明，由于晶格缺陷导致的锌在电极界面的非均匀沉积和由于残余应力导致的限制性外延电沉积是商业锌箔中锌枝晶形成的内在原因。
​王海燕Angew.：解析锌金属负极中枝晶形成的内在原因
图2. 商用锌和退火锌之间的电化学行为差异比较
基于这些考虑，作者提出了一种退火重建策略来消除锌晶体中的晶格缺陷和应力，从而实现锌负极的致密外延电沉积。所制备的退火锌负极表现出无枝晶的形态和增强的电化学循环稳定性。总体而言，这项工作首次证明，除了晶体取向外，晶格缺陷和残余应力也是锌外延电沉积的非常重要的因素，这可以为今后的锌负极改性研究提供一种新机制。
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图3. 电化学性能研究
Discovering the Intrinsic Causes of Dendrite Formation in Zinc Metal Anodes: Lattice Defects and Residual Stress. Angewandte Chemie International Edition 2023. DOI: 10.1002/anie.202218612

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