可充电碱性锌电池是一种经济、安全、高能量密度的器件，但其可充电性有限。目前，它们的短循环寿命主要由于金属Zn和ZnO之间的过渡造成，而金属Zn和ZnO在电导率、化学反应性和形貌方面的差异破坏了电化学反应的均匀性和电极结构的稳定性。

近日，香港科技大学Qing Chen展示了一种改进的ZnO和Zn之间的电化学转变，使碱性Zn||NiOOH和Zn-空气（使用Pt/C/IrO₂基电极）纽扣电池实现稳定循环。

文章要点

1）研究发现，这种转变首先通过动力学控制的自组织来减少致密的ZnO颗粒，然后由100 nm宽的Zn韧带网络演变成纳米多孔（NP）Zn结构。

2）研究人员通过光学显微镜、电化学阻抗谱测量和基于图像的建模研究了NP Zn的电化学氧化稳定性。

3）当与含有Pt/C/IrO₂电催化剂的空气阴极相结合时，NP Zn基负极可在40% DoD (20 mAh/cm²)下稳定循环300圈，在60% DoD (30 mAh/cm²)下可稳定循环160圈。

参考文献

Li, L., Tsang, Y.C.A., Xiao, D. et al. Phase-transition tailored nanoporous zinc metal electrodes for rechargeable alkaline zinc-nickel oxide hydroxide and zinc-air batteries. Nat Commun 13, 2870 (2022).

DOI：10.1038/s41467-022-30616-w

https://doi.org/10.1038/s41467-022-30616-w