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中科院上硅所「國(guó)家杰青/國(guó)重首席科學(xué)家」黃富強(qiáng)團(tuán)隊(duì)，最新AFM！

論文概述

腐蝕、析氫和枝晶形成嚴(yán)重影響鋅負(fù)極，極大地限制了水系鋅離子電池的實(shí)際應(yīng)用。

2024年10月15日，中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽究所黃富強(qiáng)教授、畢輝研究員、上海大學(xué)萬(wàn)冬云教授在國(guó)際期刊Advanced Functional Materials發(fā)表題為《Zincophilic Tellurium Interface Layer Enables Fast Kinetics for Ultralow Overpotential and Highly Reversible Zinc Anode》的研究論文。

在此，研究人員通過(guò)修飾親鋅碲層（Te@Zn）創(chuàng)新地重建了負(fù)極表面，以增強(qiáng)鋅沉積動(dòng)力學(xué)。

理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)表征表明，親鋅Te為Zn成核提供了豐富的錨定位點(diǎn)，并使界面電場(chǎng)均勻化，從而抑制枝晶生長(zhǎng)。

Te@Zn負(fù)極在1.0 mA cm^–²和1.0 mAh cm^–²下呈現(xiàn)14.8 mV的超低過(guò)電位，具有高庫(kù)侖效率，并在0.2mA cm^–²和0.2 mAh cm^–²下保持超穩(wěn)定運(yùn)行超過(guò)3600 h。

Te@Zn||KVOH全電池和軟包電池還具有出色的倍率性能和長(zhǎng)期循環(huán)穩(wěn)定性。使用Zn負(fù)極表面上的Te層的界面操縱策略為大規(guī)模儲(chǔ)能應(yīng)用鋪平了道路。

圖文解讀

圖1:Te@Zn負(fù)極的制備和表征，證明了Te層對(duì)Zn沉積的促進(jìn)作用

圖2:通過(guò)原位光學(xué)顯微鏡觀察，展示了Te層抑制Zn枝晶生長(zhǎng)的效果

中科院上硅所「國(guó)家杰青/國(guó)重首席科學(xué)家」黃富強(qiáng)團(tuán)隊(duì)，最新AFM！

圖3：Te@Zn||KVOH全電池展現(xiàn)優(yōu)異的電化學(xué)性能和循環(huán)穩(wěn)定性。

文獻(xiàn)信息

Zincophilic Tellurium Interface Layer Enables Fast Kinetics for Ultralow Overpotential and Highly Reversible Zinc Anode,Advanced Functional Materials?,?2024

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