鋅金屬負極會出現不可控的枝晶和寄生反應，這往往需要大厚度的鋅箔，從而導致容量過剩，利用率極低。

圖1 材料制備及表征

中南大學陳月皎、陳立寶等開發了一種超薄的Zn復合負極（24 μm）。具體而言，這項工作采用真空蒸發法在銅箔上制備一個穩定的疏水層，包括重新聚合的四氟乙烯和碳化成分（表示為(C₂F₄)_n-C@Cu)，以引導Zn²⁺的均勻沉積而不產生枝晶和副反應；進一步在預沉積5 mAh cm^-2的鋅后，可以得到厚度為≈24 μm的超薄復合鋅負極C₂F₄)_n-C@Cu@Zn。(C₂F₄)_n鏈使C₂F₄)_n-C@Cu界面具有較低的吸附能，可使電荷在該層下轉移更多。

此外，由于其良好的疏水性，該保護層可以防止H₂O對沉積鋅的破壞。同時，該層中半離子狀態的氟的存在可以作為親鋅位點來誘導Zn²⁺的快速轉移。

圖2 半電池性能

受益于上述優勢，C₂F₄)_n-C@Cu電極在2 mA cm^-2的條件下，在3000次循環中表現出99.6%的高平均CE。以商業化的20 μm鋅箔為基準，C₂F₄)_n-C@Cu@Zn負極實現了更高的穩定性（在1 mA cm^-2下1200小時），而20μm鋅箔只有100小時。

此外，當與V₂O₅正極配對時，Zn復合負極使全電池在2500次循環后實現了88%的保留率。

圖3 全電池性能

Engineering an Ultrathin and Hydrophobic Composite Zinc Anode with 24 μm Thickness for High-Performance Zn Batteries. Advanced Functional Materials 2023. DOI: 10.1002/adfm.202303466