要約 水性亜鉛イオン電池（AZIBs）は、優れた安全性、コスト効果、および称賛すべき理論的比容量の台頭により、大規模エネルギー貯蔵システムにおいて大きな期待を寄せられています。しかし、制御不可能な樹状結晶の成長や寄生的副反応によって引き起こされるZnアノードの界面安定性の欠如は、AZIBsの実用的な応用を妨げています。本研究では、上記の課題を解決するために、リジン化学エッチングおよび錯形成プロセスを介してZnアノード（LZ@Zn）上に3D魚の鱗のような層状構造を持つ亜鉛親水性–疎水性表面を原位置で製作しました。亜鉛親水性–疎水性特性と特異な3D構造の両方に起因し、LZ@Znアノードは水分子を追い出すだけでなく、Zn2+の脱溶媒化を加速し、核形成のエネルギー障壁を低下させ、Zn2+の拡散挙動を調整できます。これにより、副反応を抑制し、均一なZn沈着を実現し、Znアノードの高い安定性を確保できます。その結果、LZ@Zn||Cu半電池は1500サイクルにわたり平均コロンビック効率99.82%という素晴らしい逆行性を示しました。さらに、LZ@Zn||LZ@Zn対称電池は、それぞれ1 mA cm−2および5 mA cm−2で6000時間および4000時間のサイクリングに対して例外的な逆行性を実現できます。LZ@Znの良好な電気化学的性能は、安定かつ可逆的なZnアノードの実現に向けたこの提案された戦略の信頼性を示しています。
Pu et al. (火曜日)、この質問を研究しました。