尽管人们已经开发了一些策略来解决水系锌离子电池中锌（Zn）负极的固有缺点，但更严重的问题是Zn负极在大容量大电流密度下无法稳定循环。
近日，中南大学杨娟教授，唐晶晶副教授报道了一种新的Zn金属负极制备策略，即通过高效电沉积方法在锌箔上制备锌磷固溶体合金（ZnP）（Zn@ZnP）。
文章要点
1）在50mA·cm-2的电沉积电流密度下经过1分钟后，制备出锌箔上厚度为1.7 μm的ZnP固溶体合金涂层，所得Zn@ZnP负极在对称电池和实际MnO2全电池中均表现出优异的循环性能。对称电池中的Zn@ZnP负极在15 mA cm−2的高电流密度和48 mAh cm−2 （DOD≈82%）的大面容量下，甚至在20和30mAh cm−2 （DOD≈51%）的超高电流密度下，仍显示出稳定的循环性能。
2）与典型的涂层材料不同，高耐蚀性的ZnP涂层表现出电化学活性，可作为独立的Zn负极材料，有利于电池的能量密度。此外，所添加的P是实现更快的Zn离子转移和降低电化学活化能的重要因素。DFT计算结果显示，P添加也可以降低Zn2+向涂层转移的能垒。
这种通过简单的电沉积方法将特殊元素引入锌金属负极表面的策略，在很大程度上缓解了锌负极的内在问题，为锌负极涂层材料的设计提供了新的见解。
参考文献
Penghui Cao, et al, Fast-Charging and Ultrahigh-Capacity Zinc Metal Anode for High-Performance Aqueous Zinc-Ion Batteries, Adv. Funct. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adfm.202100398
https://doi.org/10.1002/adfm.202100398
