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?華工楊成浩/浙大陸俊AM：基于親鋅疏水保護層的高穩定鋅金屬陽極

鋅金屬是最有前景的水系電池負極材料之一，但其難以控制的枝晶生長和水引起的寄生反應嚴重影響了其循環壽命和庫侖效率（CE）。

圖1.?不同電解質中Zn沉積行為的示意

華南理工大學楊成浩、浙江大學陸俊等提出了一種同時具有親鋅和疏水單元的非離子兩性添加劑Tween-20（簡稱 TW20）。研究顯示，TW20的親鋅片段優先吸附在鋅陽極上，而疏水片段則暴露在電解液一側，形成一個面向電解液的疏水層，使陽極免受活性水分子的影響。此外，理論計算和實驗結果表明，TW20添加劑能夠通過吸附在其他晶面上來誘導（002）晶面的優先生長，從而實現高度可逆和無枝晶的鋅陽極。

圖2.?半電池性能

結果，在1.0 mA cm^-2/1.0 mAh cm^-2和5 mA cm^-2/5 mAh cm^-2條件下分別穩定循環超過2500小時和500小時，以及在1.0 mA cm^-2/1.0 mAh cm^-2條件下平均CE高達99.4%的高可逆性。

此外，與二氧化錳配對的全電池在500 mA g^-1的條件下可循環使用700多次，顯示出較長的使用壽命。總體而言，這項研究有望提供一種新的方法來調節鋅電極界面化學，從而在水系鋅離子電池中獲得高度穩定的鋅陽極。

圖3.?Zn//MnO2全電池性能

Polymer Molecules Adsorption-Induced Zincophilic-Hydrophobic Protective Layer Enables Highly Stable Zn Metal Anodes. Advanced Materials 2024. DOI: 10.1002/adma.202312924

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