Angew: 水性锌离子电池中石墨烯上锌-金属界面的分步诱导生长

可充电水性锌离子电池（AZIB）具有高能量密度、低氧化还原电位、低成本和安全性的特点；然而，它们的循环性能严重不足，极大地限制了其进展。近日，中国科学院李玉良院士报道了水性锌离子电池中石墨烯上锌-金属界面的分步诱导生长。

本文要点：

1) 作者提出了在石墨烯（GDY）上形成原子电极的新概念。这种新型电极是在电镀开始时通过选择性、均匀和稳定地将锌原子锚定在GDY上而合成的。锌原子被诱导成长为更大尺寸的锌簇，并继续成长为纳米平面。最后，在GDY上形成了新的异质结界面，即使在高电流密度下也没有任何Zn枝晶和副反应。

2) 组装的对称电池在10.0 mA cm⁻²的电流密度下实现了16000次循环的长期稳定性，在30.0 mA cm⁻²中实现了3800次循环。这种生长的逐步诱导大大抑制了锌枝晶的形成，使AZIB具有的高电镀/剥离可逆性和寿命。此外，这种界面工程策略可以促进基于GDY保护层的锌基电池大规模应用，以及处理类似系统中的缓慢动力学问题。

参考文献：

Luan Xiaoyu et.al Step by Step Induced Growth of Zinc-Metal Interface on Graphdiyne for Aqueous Zinc-Ion Batteries Angew. Chem. Int. Ed. 2023

DOI: 10.1002/anie.202215968

https://doi.org/10.1002/anie.202215968