以储量丰富的多价金属为基础的可充电电池为高能量密度和潜在的低成本储电提供了一条很有前途的途径。电池充电过程中无序的金属结晶导致的较差负极可逆性一直是深循环金属电池实用化的一个根本性的百年挑战。
基于此，浙江大学陆盈盈研究员，康奈尔大学Lynden A. Archer报道了通过动态吸附在含有石墨化C3N4（g-C3N4）纳米片的简单胶体电解液中形成的人工界面来实现致密且垂直排列的锌（Zn）电沉积。
文章要点
1）g-C3N4纳米片具有很高的六方密排(HCP)Zn晶体匹配度，可以在沉积/剥离过程中动态吸附/脱附在(0002)Zn面上。原位定量实验表明，有序Zn沉积显著降低了Zn的消耗，降低了每个循环中副产物的积累。
2）以Zn负极为例，在人工界面的动态调节下，可实现深循环条件下（6~20 mA h cm−2）异常高可逆的锌沉积/剥离（>99.8%）。同时，动态界面的概念可以扩展到多价金属电池中实现密集组装的Mg和Al电沉积，为深循环金属电池的发展提供了一条全新的途径。
参考文献
Weidong Zhang, et al, Dynamic interphase–mediated assembly for deep cycling metal batteries, Sci. Adv. 7, eabl3752 (2021)
DOI: 10.1126/sciadv.abl3752
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abl3752
