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揚(yáng)大/港理工/電子科大AM：受限抗波動膜實(shí)現(xiàn)耐用和無枝晶鋅離子電池

水系鋅離子電池（ZIBs）因其固有的安全性、低成本和無毒性而成為有前景的系統(tǒng)，而鋅的腐蝕和枝晶生長會導(dǎo)致鋅負(fù)極的差可逆性。

圖1 生物和人工計(jì)算系統(tǒng)的示意圖

揚(yáng)州大學(xué)龐歡、香港理工大學(xué)Jingxin Zhao、電子科技大學(xué)劉興泉等開發(fā)了多孔的Zn@C固體、空心和卵黃殼微球薄膜作為鋅負(fù)極的抗波動劑（ZAAF）。

與其他改性材料相比，ZCYSM薄膜的優(yōu)點(diǎn)如下：

1）具有高電子傳導(dǎo)性和高離子傳導(dǎo)性的ZCYSM薄膜可以在高電流密度下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的Zn沉積/剝離；

2）緩沖和封閉的優(yōu)良特性增強(qiáng)了Zn金屬在沉積/剝離過程中的可逆性；

3）出色的抗腐蝕性能提高了ZAAF的穩(wěn)定性，抑制了ZnSO₄電解液中的寄生反應(yīng)；

4）ZCYSM薄膜連續(xù)致密，相互間有很強(qiáng)的粘附力，即使在復(fù)雜的機(jī)械力作用下也能保持優(yōu)異的性能。

圖2 ZCYSM@Zn抗波動負(fù)極的電化學(xué)性能

作為概念驗(yàn)證，ZCYSM@Zn對稱電池在10 mA cm^-2的高電流密度下實(shí)現(xiàn)了超過4000小時(shí)的優(yōu)秀循環(huán)穩(wěn)定性和4 Ah cm^-2的累積沉積容量。同時(shí)，抑制的腐蝕反應(yīng)和無枝晶的ZAAF顯著提高了全電池的耐久性（與CaV6O₁₆·3H₂O結(jié)合）。

此外，這項(xiàng)工作整合了耐用的小型軟包電池和電化學(xué)神經(jīng)形態(tài)無機(jī)裝置（ENIDe）來模擬神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，提供了一種可與人腦相媲美的極端互聯(lián)性策略。

圖3 對全電池的性能和反應(yīng)機(jī)制的研究

Modulating zinc metal reversibility by confined antifluctuator film for durable and dendrite-free zinc ion batteries. Advanced Materials 2023. DOI: 10.1002/adma.202303336

原創(chuàng)文章，作者：科研小搬磚，如若轉(zhuǎn)載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2023/10/07/3ef712b23a/

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