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馬延文/趙進ACS Energy Letters：紋理化處理賦予水系鋅金屬負極高可逆性

水系鋅金屬負極的結晶學調控可以有效抑制其枝晶的生長和不利的副反應。然而，仍然缺乏直接賦予商業鋅箔特定紋理的能力。

南京郵電大學馬延文、趙進、沙特阿拉伯阿卜杜拉國王科技大學Husam N. Alshareef等開發了一種晶粒尺寸輔助的冷軋方法，可將商業鋅箔重塑并統一為強（002）紋理的鋅。

圖1. 平面滑移和晶粒旋轉引起的Zn箔的晶面和形態演變示意圖

研究表明，在塑性變形過程中，晶粒大小對（002）紋理的形成有很大影響。通過適當的退火處理，商業鋅箔的晶粒尺寸可被控制在～30 μm，這有利于在接下來的冷軋過程中形成強（002）紋理。結果，由此產生的（002）紋理的鋅箔在用作水系金屬負極時顯示出更好的抗副作用和枝晶生長的能力。

圖2. 不同變形程度下退火Zn-2的晶粒尺寸和紋理特征分析

因此，與（101）紋理的鋅相比，（002）紋理的鋅顯示出高度延長的可逆性。在0.1 mA cm^-2/0.1 mAh cm^-2的低電流密度下，基于（002）紋理鋅電極的Zn//Zn對稱電池表現出超過2800小時的壽命，并在10 mA cm^-2/10 mAh cm^-2的高電流密度下表現出100小時。

增強的可逆性確保了鋅/多孔碳電容器在6000次以上的循環中表現出長期的循環穩定性，并具有可忽略的容量衰減和100%的高CE。總體而言，這項工作的研究結果對于大規模生產高可逆的鋅金屬負極和開發高性能的鋅基水系儲能系統具有巨大的潛力。

圖3. 對稱電池的電化學性能

Texture Control of Commercial Zn Foils Prolongs Their Reversibility as Aqueous Battery Anodes. ACS Energy Letters 2022. DOI: 10.1021/acsenergylett.2c01920

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