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開發(fā)高穩(wěn)定和無枝晶的鋅負極對鋅金屬電池的商業(yè)應用至關(guān)重要。然而，對鋅枝晶形成機制的理解仍然不夠。

圖1. 退火鋅的形貌和結(jié)構(gòu)表征

中南大學王海燕等表征了商用鋅箔中存在的晶格缺陷和殘余應力，并首次通過實驗和理論計算發(fā)現(xiàn)了鋅枝晶形成的機制。結(jié)果表明，由于晶格缺陷導致的鋅在電極界面的非均勻沉積和由于殘余應力導致的限制性外延電沉積是商業(yè)鋅箔中鋅枝晶形成的內(nèi)在原因。

圖2. 商用鋅和退火鋅之間的電化學行為差異比較

基于這些考慮，作者提出了一種退火重建策略來消除鋅晶體中的晶格缺陷和應力，從而實現(xiàn)鋅負極的致密外延電沉積。所制備的退火鋅負極表現(xiàn)出無枝晶的形態(tài)和增強的電化學循環(huán)穩(wěn)定性。總體而言，這項工作首次證明，除了晶體取向外，晶格缺陷和殘余應力也是鋅外延電沉積的非常重要的因素，這可以為今后的鋅負極改性研究提供一種新機制。

圖3. 電化學性能研究

Discovering the Intrinsic Causes of Dendrite Formation in Zinc Metal Anodes: Lattice Defects and Residual Stress. Angewandte Chemie International Edition 2023. DOI: 10.1002/anie.202218612

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?王海燕Angew.：解析鋅金屬負極中枝晶形成的內(nèi)在原因

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