鋅金屬由于其高容量和低氧化還原電位，被認為是一種非常有前景的水系鋅離子電池（AZIBs）的負極。不幸的是，枝晶生長和嚴重的副反應破壞了電極/電解質界面的穩定性，并最終降低了電化學性能。

圖1 制備工藝及表征

北京理工大學陳人杰等設計了一種可調節的人工離子/電子導電層（IECL）的復合負極，以實現長周期的AZIBs。該薄膜是通過MXene和Zn(CF₃SO₃)₂鹽化（PM@Zn）的協同嵌入，在聚乙烯醇（PVA）基底上獲得的。

這種獨特的結構實現了穩定的離子/電子路徑和優先的鋅傳輸，從而使離子分布均勻，加速了電荷擴散。同時，這種人工保護層（APL）的高楊氏模量和循環過程中的無枝晶沉積形態進一步抑制了析氫和Zn(OH)₄^2-的產生。

圖2 半電池性能

協同作用下，在對稱電池中，基于混合APL層的鋅金屬負極表現出優異的倍率性能，即使在20 mA cm^-2的超高電流密度下也能實現2000次穩定循環。為了驗證其實際應用，在合理的放電深度（DOD）基礎上，帶有復合負極和LiMn₂O₄（LMO）正極的全電池在300次循環后保持了91 mAh g^-1的容量，沒有樹突狀穿孔和”死鋅”。這項研究對鋅金屬負極穩定的電極-電解質界面的形成和調節提出了新的見解。

圖3 LMO//PM@Zn全電池性能

Regulated Ion/Electron-Conducting Interphase Enables Stable Zinc-Metal Anodes for Aqueous Zinc-Ions Batteries. Angewandte Chemie International Edition 2023. DOI: 10.1002/anie.202304454