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生物相容性設備以可穿戴和植入式設備的形式廣泛應用于現代生活和醫療領域，對電池的生物相容性、高安全性、低成本和優異的電化學性能提出了更高的要求，成為開發可行的生物相容性電池的評價標準。

圖1. 研究工作的概述

中南大學周江、湘雅醫院Zhizhao Chen等通過在新西蘭兔子身上進行電池植入試驗和泄漏場景模擬，證明水系鋅鹽電解液比有機鋰鹽電解液具有更高的生物安全性。重要的是，ZnSO₄是基于陰極嵌入/脫出和陽極沉積/剝離的生物兼容鋅離子電池（ZIB）的理想鋅鹽之一。

對于生物兼容型ZIB而言，除了高度的生物安全性外，運行穩定性也非常重要。因此，為了減輕在弱酸性電解液中枝晶生長和析氫的問題（這可能會導致電池膨脹和短路），這項工作引入了Sn雜質核來修飾鋅箔表面。

圖2.?Sn@Zn箔的鋅沉積/剝離過程

這種Sn@Zn陽極不僅有利于鋅的平面沉積，還具有更高的析氫過電位，從而大大降低了極化電壓間隙，延長了對稱電池的使用壽命。

結合MnO₂和NH4V₄O₁₀ 陰極材料，電池在0.5 A g^-1條件下（循環300 次）和5 A g^-1條件下（循環1000次）分別表現出150 mAh g^-1和 212 mAh g^-1的高比容量，呈現出理想的電化學性能。

這項工作可能會為生物兼容的ZIBs提供獨特的視角，以確保其電池組件的生物安全性。

圖3.?Zn-MnO₂電池的電化學性能

Hetero Nucleus Growth Stabilizing Zinc Anode for High-Biosecurity Zinc-Ion Batteries. Nano-Micro Letters 2023. DOI: 10.1007/s40820-023-01206-2

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