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人工界面可以減輕副反應和金屬（例如，Li、Na 和 Zn）枝晶的形成。然而，傳統的電極在重復沉積/剝離過程中總是會發生故障，并且無法調節電極的電沉積行為。

同濟大學黃云輝、伽龍等設計了一種富含酰胺鍵和醚鍵的自修復和脫溶劑化屏蔽層，以保護Zn電極并引導Zn電沉積。

設計的涂層顯示出作為保護涂層的獨特優勢。首先，得益于酰胺鍵提供的分子間氫鍵，涂層表現出極好的自愈能力，可以原位修復電化學過程中循環引起的裂紋。其次，涂層中具有孤對電子的極性原子（如N和O）可通過配位減少水合Zn²⁺溶劑化鞘中的水分子，并抑制Zn|電解液界面處的隨機Zn²⁺擴散。因此，自修復離子調節劑（SIR）可顯著改善鋅負極的電化學性能。

同濟黃云輝/伽龍Angew：自修復和脫溶劑化屏蔽層實現高容量長壽命鋅負極

圖1. 對稱電池性能

研究顯示，即使只有360 nm的涂層，受保護的鋅電極(SIR@Zn)也表現出無枝晶的鋅沉積，在面積容量為2 mAh cm^?2時具有> 3500 h的長期穩定性，以及在超高面積容量為20 mAh cm^?2時> 950 h的穩定循環。

總之，這項工作闡明了合理設計用于鋅金屬保護的先進涂層的重要性，這也可能適用于其他金屬負極。

同濟黃云輝/伽龍Angew：自修復和脫溶劑化屏蔽層實現高容量長壽命鋅負極

圖2. SIR@Zn||VS₂電池性能

High-Capacity and Long-Life Zinc Electrodeposition Enabled by a Self-Healable and Desolvation Shield for Aqueous Zinc-Ion Batteries. Angewandte Chemie International Edition 2021. DOI: 10.1002/anie.202114789

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