作为一种最有希望的可穿戴式储能器件之一，水系纤维状锌金属电池（AFZMBs）的应用仍然面临一些严峻挑战，例如寿命短和容量性能不稳定等。
近日，澳门大学Guo Hong，南京大学姚亚刚教授报道了设计了一种用于AFZMB负极改性的新型分层沉积框架（SDF），从下到上依次使用泡沫铜（CF）、泡沫镍（NF）和氧化镍（NiO）涂层。由于镀锌层的耐蚀性依次增加，从而实现了CF层（底部）优先，Ni层（中间）次之，NiO层（顶部）最后。
文章要点
1）实验结果表明，SDF为层状结构，Zn首先沉积在底部。而NiO涂层不仅阻止了Zn的“顶部生长”，而且为电解质的渗透提供了超亲水的表面，在负极保护方面具有明显的优势。经过镀锌后，研究人员将SDF电极作为负极组装了SDF//MnO2、SDF//普鲁士蓝和SDF//Ni全电池。结果显示，其循环稳定性和倍率容量均有显著提高。
2）研究人员最后将SDF负极应用于AFZMB。实验结果表明，在电流为5 C（1 C=308 mA g−1）时，SDF/AFZMB可达到2000个循环的长循环寿命，容量保持率为89.0%，比Zn基AFZMB高出一个数量级。同时，SDF/AFZMB的比容量在可弯曲角度为180°的情况下仍能保持86.7%的高保持率，从而显示出超强的柔性，可用于可穿戴电子产品中以满足其能量需求。
这项研究为开发长时间、安全、高能量密度和低成本的可穿戴电子产品开辟了新的机遇，并提供了潜在的价值。
参考文献
Zhaoxi Shen, et al, Stratified Zinc-Binding Strategy toward Prolonged Cycling and Flexibility of Aqueous Fibrous Zinc Metal Batteries, Adv. Energy Mater. 2021
DOI: 10.1002/aenm.202100214
https://doi.org/10.1002/aenm.202100214
