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研究概述

以往的研究主要集中在促進(jìn)電沉積鋅（Zn）的（002）晶面生長(zhǎng)出平行于電極表面方向的薄Zn板，從而實(shí)現(xiàn)抑制枝晶生長(zhǎng)的Zn負(fù)極。

基于此，2024年10月11日，溫州大學(xué)袁一斐教授/何坤副教授、深圳大學(xué)王振波教授（俄羅斯工程院外籍院士）在國(guó)際期刊Advanced Energy Materials發(fā)表題為《Achieving the Dendrite-Free Zn Anode by Inducing the (101)-Preferred Electrodeposition of Zn Crystals》的研究論文。

在此，研究人員用了一種新穎的方法，即在Zn箔上原位構(gòu)建錫（Sn）改性層。

通過(guò)深入的橫截面形態(tài)分析，觀察到設(shè)計(jì)的Sn界面誘導(dǎo)Zn的（101）優(yōu)先電沉積，導(dǎo)致Zn薄板以65°的通用角“直立”在電極表面上有序排列。

這種晶體學(xué)特性保證了電化學(xué)沉積的Zn層的平坦和致密形態(tài)，從而抑制了Zn枝晶生長(zhǎng)和析氫等問(wèn)題。

結(jié)果表明，無(wú)枝晶的Sn-Zn負(fù)極在1 mA cm^-2和0.5 mAh cm^-2條件下的長(zhǎng)期循環(huán)穩(wěn)定性達(dá)到了4000小時(shí)，與未改性鋅負(fù)極的50小時(shí)穩(wěn)定性相比有了顯著提高。

本研究的發(fā)現(xiàn)為界面機(jī)理提供了深入的理解，并為金屬負(fù)極界面的創(chuàng)新設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義。

圖文解讀

圖1：Sn層在Zn箔上的結(jié)構(gòu)表征

圖2：電化學(xué)性能測(cè)試，顯示Sn-Zn負(fù)極在循環(huán)穩(wěn)定性和過(guò)電位方面優(yōu)于Zn負(fù)極

圖3：Sn-Zn負(fù)極在全電池的循環(huán)穩(wěn)定性和電化學(xué)性能

文獻(xiàn)信息

Achieving the Dendrite-Free Zn Anode by Inducing the (101)-Preferred Electrodeposition of Zn Crystals,?Advanced Energy Materials,?2024.

原創(chuàng)文章，作者：計(jì)算搬磚工程師，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明來(lái)源華算科技，注明出處：http://m.xiubac.cn/index.php/2024/10/19/3d431e23bd/

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