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水系鋅離子電池（ZIBs）因其固有的安全性、低成本和無毒性而成為有前景的系統，而鋅的腐蝕和枝晶生長會導致鋅負極的差可逆性。

圖1 生物和人工計算系統的示意圖

揚州大學龐歡、香港理工大學Jingxin Zhao、電子科技大學劉興泉等開發了多孔的Zn@C固體、空心和卵黃殼微球薄膜作為鋅負極的抗波動劑（ZAAF）。

與其他改性材料相比，ZCYSM薄膜的優點如下：

1）具有高電子傳導性和高離子傳導性的ZCYSM薄膜可以在高電流密度下實現穩定的Zn沉積/剝離；

2）緩沖和封閉的優良特性增強了Zn金屬在沉積/剝離過程中的可逆性；

3）出色的抗腐蝕性能提高了ZAAF的穩定性，抑制了ZnSO₄電解液中的寄生反應；

4）ZCYSM薄膜連續致密，相互間有很強的粘附力，即使在復雜的機械力作用下也能保持優異的性能。

圖2 ZCYSM@Zn抗波動負極的電化學性能

作為概念驗證，ZCYSM@Zn對稱電池在10 mA cm^-2的高電流密度下實現了超過4000小時的優秀循環穩定性和4 Ah cm^-2的累積沉積容量。同時，抑制的腐蝕反應和無枝晶的ZAAF顯著提高了全電池的耐久性（與CaV6O₁₆·3H₂O結合）。

此外，這項工作整合了耐用的小型軟包電池和電化學神經形態無機裝置（ENIDe）來模擬神經網絡，提供了一種可與人腦相媲美的極端互聯性策略。

圖3 對全電池的性能和反應機制的研究

Modulating zinc metal reversibility by confined antifluctuator film for durable and dendrite-free zinc ion batteries. Advanced Materials 2023. DOI: 10.1002/adma.202303336

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揚大/港理工/電子科大AM：受限抗波動膜實現耐用和無枝晶鋅離子電池

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