鋅金屬電極的理論容量高達820 mAh g^-1，被視為下一代充電電池的理想候選材料。然而，不可避免的析氫反應、難以控制的枝晶生長和嚴重的鈍化反應很大程度上阻礙了其實際應用。

圖1 聚合物-合金雜化人工層的設計

河南大學陳沖、申志濤、劉英等通過將一種含有SnSb納米顆粒和Nafion（NFSS）的新型聚合物-合金雜化人工層沉積在鋅金屬表面，開發了適用于水系鋅基電池的穩健負極。具體而言，通過金屬鹽溶液（SnCl₂+SbCl₃）與鋅之間的簡單置換反應以及隨后的Nafion層旋鑄，NFSS層很容易在鋅表面形成。

研究顯示，均勻且親鋅的SnSb（SS）納米顆粒可Nafion-SnSb鍍層鋅（NFSS@Zn）電極內提供充分的傳輸通道和大量的Zn²⁺成核位點，使其具有高Zn²⁺導電性和低成核能壘。同時，柔軟的Nafion聚合物能強化SS層與鋅金屬負極的界面接觸，并選擇性地屏蔽陰離子和游離H₂O，使NFSS@Zn電極具有優異的結構完整性和抗腐蝕能力，并減輕了界面副反應。

圖2 對稱電池性能

因此，在1 mA cm^-2電流條件下，NFSS@Zn電極具有超過1500小時的長循環壽命和超低的電壓滯后（25 mV）。同時，當與MnO₂正極配對時，制備的全電池也能在3 A g^-1的條件下穩定運行1000次循環，容量保持率超過71.8%。總體而言，這項研究為提高鋅陽極的性能提供了一種啟發式方法。

圖3 全電池性能

Regulated Zn Plating and Stripping by a Multifunctional Polymer-Alloy Interphase Layer for Stable Zn Metal Anode. Advanced Science 2023. DOI: 10.1002/advs.202303343