不均勻的電沉積和較差的耐腐蝕性是實現穩定鋅金屬負極的根本障礙，表面/界面改性是調節鋅電極化學性質的有效策略，因此非常需要調節Zn的晶體結構以提高Zn金屬負極的性能。

在此，河北工業大學王亞平等人基于對具有高表面能和低結合能的Zn原子晶面的選擇性腐蝕，選擇一種簡單的酸蝕刻方法來實現Zn的晶體織構工程。所獲得的(002)_Zn織構Zn電極可以促進無枝晶沉積并抑制副反應。

用于蝕刻鋅的酸可以產生功能性鋅化合物作為界面物質，這些鋅化合物可形成與Zn電極具有強粘附力的界面層，可以增強Zn²⁺ 離子動力學并調節沉積/溶解行為。

圖1. 裸鋅與改性鋅負極的表征

由于增強的耐腐蝕性和改善的鋅沉積/溶解行為，所獲得的鋅化合物@Zn電極與裸鋅相比表現出優異的電化學性能。具有更高織構程度和更致密涂層的磷酸鋅@Zn（PPZ@Zn）電極可以在1 mA cm^-2的電流密度下在Zn對稱電池中穩定循環超過3000小時。

LiFePO₄/C||PPZ@Zn和CNT/MnO₂||PPZ@Zn全電池也表現出穩定的高容量和快速的動力學。這項研究為高性能水系鋅金屬負極提供了一個結合表面和界面改性的新方法。

圖2. 基于改性鋅負極的全電池的電化學性能

Stable Zinc Metal Anodes with Textured Crystal Faces and Functional Zinc Compound Coatings, Advanced Functional Materials 2021. DOI: 10.1002/adfm.202106114