通过同步电荷转移实现紧凑型电沉积，从而制备稳定的水基锌金属阳极

《Advanced Functional Materials》：Compact Electrodeposition Enabled by Synchronized Charge Transfer for Stable Aqueous Zn Metal Anodes

锌电极沉积不均匀导致循环稳定性差的问题通过苯甲醇阻挡剂实现同步电荷转移解决，螺位错生长机制促进锌原子嵌入基底晶格边缘，形成均匀致密沉积层，使2800小时循环保持80%放电深度，锌钛半电池库伦效率达92.8%，锌硫全电池薄箔锌实现容量保持。

　　

摘要

随机取向的六角形锌（Zn）电沉积会严重损害锌金属电极的稳定性和可逆性。这些沉积物源于界面处局部的高电流密度以及（002）晶面的优先生长，这些晶面会延伸到电解液中。电解液内部的电对流会加剧界面离子的耗尽，进一步恶化不均匀的界面电化学反应。本研究证明，苄醇可作为金属基底的阻隔剂，实现电极-电解液界面的同步电荷传输。这种同步电荷传输过程有助于新形成的锌原子通过螺旋位错生长机制嵌入基底晶格的台阶边缘，从而促进有效的逐层生长，形成均匀且致密的锌沉积层。因此，Zn||Zn电池在放电2800小时以上仍表现出优异的镀层/剥离稳定性，并且在锌放电深度达到80%（DOD_Zn）时仍能保持良好的性能。在锌供应有限的情况下（50% DOD_Zn），Zn||Ti电池的平均库仑效率达到了92.8%，显示出锌金属电极的高可逆性。此外，采用10微米厚的锌金属箔制成的Zn||VS₂全电池表现出显著提高的电化学可逆性和容量保持能力。这项工作为稳定金属电极提供了一个通用框架，强调了电沉积过程中步骤同步的重要性，而非单独优化各个环节。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。