王亚平AFM：具有织构晶面和功能性锌化合物涂层的稳定锌金属负极

不均匀的电沉积和较差的耐腐蚀性是实现稳定锌金属负极的根本障碍，表面/界面改性是调节锌电极化学性质的有效策略，因此非常需要调节Zn的晶体结构以提高Zn金属负极的性能。

在此，河北工业大学王亚平等人基于对具有高表面能和低结合能的Zn原子晶面的选择性腐蚀，选择一种简单的酸蚀刻方法来实现Zn的晶体织构工程。所获得的(002)_Zn织构Zn电极可以促进无枝晶沉积并抑制副反应。

用于蚀刻锌的酸可以产生功能性锌化合物作为界面物质，这些锌化合物可形成与Zn电极具有强粘附力的界面层，可以增强Zn²⁺ 离子动力学并调节沉积/溶解行为。

图1. 裸锌与改性锌负极的表征

由于增强的耐腐蚀性和改善的锌沉积/溶解行为，所获得的锌化合物@Zn电极与裸锌相比表现出优异的电化学性能。具有更高织构程度和更致密涂层的磷酸锌@Zn（PPZ@Zn）电极可以在1 mA cm^-2的电流密度下在Zn对称电池中稳定循环超过3000小时。

LiFePO₄/C||PPZ@Zn和CNT/MnO₂||PPZ@Zn全电池也表现出稳定的高容量和快速的动力学。这项研究为高性能水系锌金属负极提供了一个结合表面和界面改性的新方法。

图2. 基于改性锌负极的全电池的电化学性能

Stable Zinc Metal Anodes with Textured Crystal Faces and Functional Zinc Compound Coatings, Advanced Functional Materials 2021. DOI: 10.1002/adfm.202106114