【锌电】EES：用于高速率无树枝晶锌金属负极的静电场层工程

锌（ Zn ）金属电池的商业化因锌 - 金属 / 电解质界面的不稳定性、同时发生的寄生反应和树枝状生长而受到严重阻碍，这导致其低下的库仑效率（ CE ）和较差的循环寿命。在此， 江苏师范大学王庆红、阿德莱德大学 Mao Jianfeng 、 Guo Zaiping 、扬州大学薛攀 通过四氨基酞菁钴（ Co （ TAPC ））的电解质添加剂建立的静电场层（ EFL ）可以消除这些缺点。

本文要点：

1)   作者通过实验表征和理论计算发现，具有平面和大共轭环结构的 Co （ TAPC ）优先在 Zn 金属阳极上吸收，形成亲锌 EFL ，其可以防止 Zn 和水的直接接触，从而抑制副反应，以及促进去溶剂化和 Zn ²⁺ 扩散动力学，并平衡空间电场，进而能够实现高速率和无枝晶的 Zn 沉积。

2)   锌金属阳极在 50 mA cm ⁻² 的电流密度下表现出 >8000 次循环的超长循环寿命，在 5 mAh cm ⁻² 、 10 mA cm ⁻² 中的苛刻测试条件下表现出高 CE 。此外，在 Zn||MnO ₂ 全电池中也证明了 Co （ TAPC ） EFL 的有效性，即在 2000 mA g ⁻¹ 的高电流密度下具有高达 5000 次的循环稳定性。

参考文献：

Kaiping Zhu et.al Engineering an Electrostatic Field Layer for High-Rate and Dendrite-Free Zn Metal Anode EES 2023

DOI: 10.1039/D3EE01724A

https://doi.org/10.1039/D3EE01724A

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