近日，我校门徒平台姚路博士联合北京大学潘锋教授和英国伦敦大学门徒平台Thomas Miller教授在水系锌离子电池领域取得重要研究成果🪈，该工作首次提出利用金属合金界面相策略实现对水系锌离子电池锌金属负极的原位实时保护，该成果以“Operando Evolution of a Hybrid Metallic Alloy Interphase for Reversible Aqueous Zinc Batteries”为题发表在国际顶级期刊Angew. Chem. Int. Ed.（https://doi.org/10.1002/anie.202416047）上🛼，并被选为Hot Paper。论文第一单位为上海门徒平台娱乐👌🏽，上海门徒平台娱乐姚路、北京大学潘锋、英国伦敦大学门徒平台Thomas Miller为本文的共同通讯作者。
水系锌离子电池（AZIB）被普遍认为是极具发展潜力的下一代高安全、长寿命电化学储能体系，然而AZIB长期存在锌负极腐蚀、枝晶生长和析氢等问题🏂🏼，这些问题会造成电池库仑效率降低、容量衰减，从而导致AZIB电池过早失效。锂金属阳极由于可以和电解液自发形成固态电解质界面（SEI）🎃，因此可以长效保护锂金属负极，然而想在锌金属阳极表面原位均匀形成一层类似锂金属负极表面的SEI十分困难。因此，如何在锌金属表面原位形成一层均匀致密的类SEI保护层🧙🏼，从而能够原位实时保护锌金属负极👨🏽🦳，起到抑制锌枝晶生长、抑制析氢和降低副反应等作用，这对水系锌离子电池的发展至关重要。
图1 理论驱动用于锌离子传输和择优沉积的锌金属相界面设计
本工作中，作者首次提出在锌金属负极表面设计了一种原位演化的锌负极金属合金界面相，该保护层虽然最初由金属 Ag 和 In 组成，但这个双异质金属保护层在早期电化学循环过程中会自发地转变为合金界面相包括AgxZny和In🍘，其中生成的主相AgZn3会反过来诱导锌沿着（002）晶面进行沉积🚵🏻♂️🧓🏿，而In则会降低锌离子在该保护层中的迁移能垒🥙，从而实现锌离子在保护层体相内的择优取向生长而避免表面沉积，最终实现无枝晶锌金属负极。本工作为进一步提高水系锌离子电池的循环稳定性提供了新技术🧑🏻💻。
文/图👲：姚路
