尽管可充电的水性锌离子电池(AZIB)具有低成本、高安全性和环保优势,但其发展受到寄生反应的阻碍。在此,我们设计了一种使用分层贾努斯碳矩阵的人工界面层,用于锌阳极,以引导锌沉积行为。通过将亲锌有机磺酸基共价锚定在CMK-5的内部孔隙中(CMK-5/PS),我们在接枝的内部和未修改的外部表面之间建立了电荷梯度,促进Zn2+扩散和沉积。带负电的内部表面促进了Zn2+的快速吸附和均匀成核,而互联多孔结构则便于Zn2+的快速传输。限制效应将锌沉积局限在管状孔内,减少与电解质的直接接触,从而抑制寄生反应并提高镀铅/剥离效率。因此,CMK-5/PS@Zn阳极实现了99.2%的高库伦效率,并在8000小时内稳定。当与NH4V4O10阴极配对时,CMK-5/PS@Zn在1 A g-1下经过1000次循环后提供213.8 mAh g-1的高可逆容量。这项工作为通过碳-有机复合架构对锌金属阳极的界面工程提供了一种新范式,推动了耐用和高性能AZIB技术的设计。
Gao等(周二)研究了这个问题。