用于双阳离子电解液的无树突水系锌电池的三维锌基合金

水系锌离子电池，因其高安全性、环境友好性和低成本的整合，引起了人们对为电子设备和储能系统供电的关注。然而，由于树突生长、氢气演化和金属腐蚀等有害副反应导致的锌阳极界面不稳定性问题，妨碍了其在需要长期性能持久性的领域中的实际应用。尽管在抑制材料界面上的副反应方面取得了快速进展，但在具有双阳离子水系电解液的实际水系锌离子电池中，离子储存和树突形成的机制仍然不清楚。在这里，我们设计了一种由森林状三维锌-铜合金组成的界面材料，具有工程化表面，旨在探索双阳离子电解液中锌的镀沉积/脱镀模式。锌-铜合金的三维纳米结构表面被证明有助于有效调节锌镀沉积/脱镀过程的反应动力学。所开发的界面材料抑制了阳极表面上的树突生长，从而朝向在含有单个和双阳离子的水系电解液中实现高性能持久水系锌离子电池。这项工作显著增强了对水系电化学系统中双阳离子插层化学的基础理解，并为探索高性能水系锌离子电池及其更广泛应用提供了指导。