严重的枝晶生长和副反应导致锌负极不稳定，限制了锌离子电池的实际应用。

近日，中科大朱永春教授，Xiaojun Wu将搪瓷状界面层施加到Zn负极上，以改善可再充电AZIBs的稳定性。

文章要点

1）在锌金属负极上制备的E-nHAP层由于对Zn²⁺的离子交换吸附而具有丰富的亲Zn位点，可以有效地调节均匀的Zn²⁺通量量甚至成核位点，实现均匀的Zn沉积。同时，微溶的纳米羟基磷灰石可以调节电解液的pH值至5.1。与初始低pH值(4.1)电解液相比，这种更温和的电解液不仅大大抑制了Zn负极的腐蚀和热腐蚀，而且显著提高了MnO₂正极的循环可逆性。此外，釉质状纳米结构为EnHAP层带来了极佳的柔性，使其能够有效地适应循环过程中的体积波动。

2）结果表明，在不同的电流密度(分别为0.1、0.5、1、5和10 mA cm⁻²)和不同的面积容量(分别为0.1、0.5、1、2.5和5 mA h cm⁻²)下，E-nHAP@Zn在对称电池中表现出较低的电荷转移电阻和较小的极化强度，获得了比裸锌更高的长循环稳定性。令人印象深刻的是，即使循环1000次以上，也可以获得99.8%的高CE。此外，E-nHAP@Zn∥CNT/MnO₂电池在1 A g⁻¹循环1600次后，容量保持率达到95.3%，平均循环容量达到99.86%。

研究表明，离子交换吸附和调节电解液的pH是提高可充电AZIBs稳定性的有效策略。更重要的是，受自然界中生物纳米结构的启发，构建稳定的金属电极界面可以促进电化学储能的发展。

参考文献

Kaiwen Qi, et al, Enamel-like Layer of Nanohydroxyapatite Stabilizes Zn Metal Anodes by Ion Exchange Adsorption and Electrolyte pH Regulation, ACS Nano, 2022

DOI: 10.1021/acsnano.2c02448

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c02448