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目前鋅（Zn）負極在水系鋅離子電池（AZIBs）中的應用面臨著幾個挑戰，如鋅枝晶生長、析氫反應和副產物生成。由有害枝晶引起的問題都與鋅負極中電子和離子的界面傳輸行為密切相關。

在此，江南大學付少海教授、賈浩研究員等人報道了一種有效且環保的策略來剝離氮化硼（BN）納米片并在表面上用磺酸鹽基團對其進行改性（表示為S-BN），隨后通過可擴展的噴涂方法將其用作Zn金屬電極的中間層。除了通過物理隔離減輕腐蝕問題外，所構建的S-BN層還使每個受限空間中的Zn離子通量均勻，這得益于納米級腔。

此外，附著的陰離子官能團可以通過均勻化界面電場有效地實現鋅箔上鋅成核的均勻化。更重要的是，作者證明了S-BN表面的外部磺酸基團有利于促進水合Zn離子的先進去溶劑化機制，從而提高Zn沉積動力學。

圖1. S-BN納米片制備過程及表征

因此，S-BN@Zn對稱電池能夠在2 mA cm^-2的電流密度和2 mAh cm^-2的面積容量下實現2500 h的長期循環，且具有約45 mV的小電鍍/剝離過電位。當與Na₂V₆O₁₆·1.63H₂O (NVO) 正極配合使用時，在0.1 A g^-1時S-BN@Zn/NVO電池可以保持298 mAh g^-1的優異存儲容量，遠高于裸Zn負極（264 mAh g^-1）。

此外，S-BN@Zn/NVO電池可以穩定運行長達1200次循環，這意味著S-BN@Zn負極具有出色的耐用性。因此，這種新型的Zn擴散中間層為顯著提高AZIBs的負極電化學性能提供了一種有前景的方法。

圖2. S-BN@Zn/NVO電池的電化學性能

An Enhanced Kinetics and Ultra-Stable Zinc Electrode by Functionalized Boron Nitride Intermediate Layer Engineering, Energy Storage Materials 2021. DOI: 10.1016/j.ensm.2021.11.018

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江南大學付少海/賈浩EnSM：功能化氮化硼中間層實現穩定均勻的Zn沉積

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