AM: 在MXene/石墨烯混合气凝胶中封装金属Zn用于可弯折锌离子电池的稳定Zn负极

三维基体可以有效减缓锌(Zn)金属负极的枝晶生长。然而，使用3D衬底增加的电极/电解液反应面积加速了负极界面的钝化和腐蚀，最终降低了电化学性能。

有鉴于此，北京理工大学陈人杰与谢曼教授等人，通过定向冷冻工艺创建了一种柔性MXene/石墨烯骨架，基于结构中丰富的亲锌特征和微孔，锌在电沉积过程中被致密包裹在框架内部。

本文要点

1）设计了一种柔性的MGA异构气凝胶，可作为包封锌的三维宿主。这种新型的复合结构通过简单的电沉积实现金属Zn在三维微尺度下密堆积。复合负极在循环过程中由于电极/电解质接触面积大和原位富含ZnF₂的SEI而获得平坦的沉积形貌。

2）在10 mA cm^-2的大电流密度下，MGA复合电极可以实现在低过电位（33 mV）下以99.67%的CE循环超过600次；MGA@Zn电极在对称点电池下还表现出5300圈无枝晶的反复沉积。

3）MGA@Zn负极(60% DOD)与LMO正极和PVA@MXene水凝胶电解质组成的准固态全电池(5*4 cm²)，这种柔性电池可提供110 mAh g^-1初始容量，在2C下连续多次折叠后仍可具有90.3%的容量保持。

总之，该工作为可折叠水系锌离子电池提出了一种新的封装思路。

参考文献：

Jiahui Zhou et al. Encapsulation of Metallic Zn in Hybrid MXene/Graphene Aerogel as Stable Zn Anode for Foldable Zn-ion Batteries，Adv. Mater., 2021.

DOI: 10.1002/adma.202106897

https://doi.org/10.1002/adma.202106897