浙大姜银珠AFM: 氨基酸诱导界面电荷工程实现高度可逆的锌负极

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浙大姜银珠AFM: 氨基酸诱导界面电荷工程实现高度可逆的锌负极
尽管水系锌离子电池（AZIBs）具有低成本和高安全性等令人印象深刻的优点，但长期以来，枝晶生长和锌金属负极的副反应等问题一直没有得到解决。
在此，浙江大学姜银珠教授等人报道展示了一种由电解液中氨基酸添加剂诱导的锌-电解液界面电荷工程的新策略，用于高度可逆的镀锌/剥离。
通过静电优先吸附锌金属负极表面带正电荷的精氨酸分子 (Arg) ，建立自适应锌-电解液界面，抑制水的吸附/析氢，引导锌的均匀沉积。
图1. 三种氨基酸的DFT计算模型以及有无添加剂的Zn对称电池的性能
因此，在4 mAh cm-2的面容量，5 mA cm-2的大电流密度下，Zn对称电池可实现2200h的超长稳定循环。即使在10 mA cm-2的超高电流密度下，也能实现长达900 h的稳定循环，表明锌-电解液界面具有可靠的自适应特性。
这项工作为实现高度可逆的块状锌金属负极提供了界面电荷工程的新视角，可促进其在可充电AZIBs中的实际应用。
浙大姜银珠AFM: 氨基酸诱导界面电荷工程实现高度可逆的锌负极
图2. Zn|ZnSO4 +Arg|MnO2全电池的电化学性能
Amino Acid-Induced Interface Charge Engineering Enables Highly Reversible Zn Anode, Advanced Functional Materials 2021. DOI: 10.1002/adfm.202103514

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