金屬鋅（Zn）因其高容量和低氧化還原電位而被認(rèn)為是水系鋅基電池的理想負(fù)極材料。除了枝晶外，Zn負(fù)極還受到電化學(xué)過程中不可避免的析氫反應(yīng)（HER）的影響，而該問題在降低Zn負(fù)極的性能方面起著相當(dāng)隱蔽的作用，目前還沒有明確的解釋。

金屬鋅（Zn）作為負(fù)極具有高理論容量（5855 mAh cm^-3、820 mAh g^-1）和相當(dāng)?shù)偷难趸€原電位（-0.76 V vs. RHE），在水系電池中占據(jù)主導(dǎo)地位。與有機(jī)電解質(zhì)相比，水性電解質(zhì)更安全、無毒且生產(chǎn)成本低。因此，水系Zn基電池被認(rèn)為是下一代大規(guī)模儲(chǔ)能裝置的有希望的候選者。但是，Zn負(fù)極面臨穩(wěn)定性差和短壽命循環(huán)性能的挑戰(zhàn)，同時(shí)還面臨著枝晶生長的挑戰(zhàn)。與鋰（Li）不同，Zn負(fù)極在整個(gè)電化學(xué)過程中受到析氫反應(yīng)（HER）競爭性影響，這似乎是所有水系電池系統(tǒng)不可避免的問題。其中，HER的影響通常對Zn負(fù)極的性能起著相當(dāng)隱蔽但非常重要的作用，而這種情況尚未受到廣泛關(guān)注，同時(shí)HER和Zn負(fù)極性能之間的基本關(guān)系和作用方式也不清楚。

總之，作者通過化學(xué)取代方法利用金屬In修飾了Zn負(fù)極。In的存在有效地延緩了HER的起始電位，抑制了HER副反應(yīng)和局部pH堿化不會(huì)再誘導(dǎo)絕緣氫氧化硫酸鋅水合物的形成。因此，作者首次在Zn基電池中實(shí)現(xiàn)了超致密和類似巖石的形態(tài)。

此外，無論是在高電流密度或低電流密度下，還是在循環(huán)之后，都可以獲得如此巨大的類似巖石狀致密結(jié)構(gòu)。通過In改性，與裸Zn相比，Zn的氧化和還原極化均降低，使得In的存在不僅有利于Zn沉積，而且有利于Zn的剝離。組裝的Zn||Zn對稱電池可以實(shí)現(xiàn)超過1年的超長循環(huán)壽命（從70 h提高到>9000 h），同時(shí)倍率性能也很好。Zn@In||MnO₂全電池在300次循環(huán)后也能保持250 mAh g^-1的容量，并且容量保持率為99%。該研究成果清楚地表明了HER的抑制與性能提升之間的關(guān)系，并且有助于深入了解HER作為副反應(yīng)的作用方式，為改進(jìn)Zn負(fù)極提供了一種新的策略。

An anticorrosive zinc metal anode with ultra-long cycle life over one year.Energy Environ. Sci., 2022, DOI: 10.1039/D1EE03882F.