赵东元/晁栋梁JACS：介孔MXene使锌枝晶再生为电活性Zn2+！

水系锌金属电池（ZABs）为锂电池提供了一种可持续、经济、安全的储能替代品，但不可避免的枝晶形成阻碍了其广泛应用，尤其是在长期和高倍率循环条件下。枝晶形成后电池如何存活仍是一个未决问题。

图1. 材料合成及表征

复旦大学赵东元、晁栋梁、卡塔尔大学Ahmed Elzatahry等放弃了传统的锌枝晶生长抑制策略，通过介孔Ti₃C₂ MXene（MesoTi₃C₂）包裹的聚丙烯隔膜，引入了主动的枝晶消除化学方法。

光谱表征和电化学评估表明，Meso Ti₃C₂作为一种氧化剂，可通过自发氧化还原过程将已形成的死Zn⁰枝晶晶粒重新转化为具有电活性的Zn²⁺离子。密度泛函理论显示，与平面内的Zn⁰枝晶相比，Ti₃C₂中丰富的边缘Ti-O位点有助于Zn⁰枝晶的高氧化性和电子转移。

图2. 电化学性能研究

由此产生的不对称电池在5 mA cm^-2的实用电流和较低的过电位（<50 mV）条件下显示出 2200 小时的超长循环寿命。此外，与VO₂正极配对的全锌离子电池还具有高容量、卓越的倍率性能和良好的循环稳定性。

这项研究揭示了介孔MXenes意想不到的边缘效应，并发现了一种新的主动枝晶消除化学方法，尽管不可避免地会形成枝晶，但它仍能使ZABs存活下来。

图3. Meso Ti₃C₂的枝晶消除机制

Reviving Zn0 Dendrites to Electroactive Zn2+ by Mesoporous MXene with Active Edge Sites. Journal of the American Chemical Society 2023. DOI: 10.1021/jacs.3c08986

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赵东元/晁栋梁JACS：介孔MXene使锌枝晶再生为电活性Zn2+！

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