Zn金属溶液电池能够比Li电池提供一种更加可持续、价格合理、安全的能量存储技术，但是Zn金属溶液电池仍面临枝晶生长问题，阻碍了Zn金属溶液电池技术的应用。

有鉴于此，复旦大学赵东元、晁栋梁、卡塔尔大学Ahmed Elzatahry等从传统阻碍Zn枝晶生长的策略出发，使用多孔Ti₃C₂ MXene修饰聚丙烯隔膜，得到了主动消除Zn枝晶的策略。

主要内容

（1）

光谱表征和电化学测试结果发现，多孔Ti₃C₂ MXene能够起到氧化剂的作用，将生成的Zn⁰枝晶通过氧化还原反应方式转变为电化学活性Zn²⁺离子。DFT理论计算结果说明，多孔Ti₃C₂ MXene具有丰富的边缘Ti-O位点，因此具有强氧化性以及从Zn⁰枝晶电子转移的能力，从而消除Zn⁰枝晶。

（2）

使用多孔Ti₃C₂ MXene构筑不对称结构电池，能够在<50 mV的较低过电势稳定循环长达2200 h，电流密度达到5 mA cm^-2。

这项研究说明多孔MXene的边缘位点起到消除枝晶的独特作用，实现了主动消除枝晶改善Zn溶液电池。

参考文献

Fanxing Bu, Zhihao Sun, Wanhai Zhou, Yanyan Zhang, Yongjin Chen, Bing Ma, Xiaoxu Liu, Pei Liang, Chenglin Zhong, Ruizheng Zhao, Hongpeng Li, Lipeng Wang, Tengsheng Zhang, Boya Wang, Zaiwang Zhao, Jie Zhang, Wei Li, Yasseen S. Ibrahim, Yasser Hassan, Ahmed Elzatahry*, Dongliang Chao*, and Dongyuan Zhao*, Reviving Zn⁰ Dendrites to Electroactive Zn²⁺ by Mesoporous MXene with Active Edge Sites, J. Am. Chem. Soc. 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c08986

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c08986