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水系鋅離子電池（AZIBs）由于其固有的安全性和低成本而成為大規模儲能的有希望的候選者。然而，由鋅負極上的不均勻沉積引起的鋅枝晶嚴重縮短了AZIBs的壽命。

圖1. 在有無NE添加劑的電解液中Zn沉積示意圖

在此，湖南大學朱智強教授等人提出了一種含有各種親鋅分子的綠色低成本電解液添加劑，即蕁麻提取物 (NE)，以通過原位工程構建親鋅位點引導均勻的鋅沉積。

通過結合實驗表征（拉曼、FTIR、XRD、XPS 和LSM）和理論計算（DFT 和從頭算），作者發現NE中含有的親鋅成分（如5-羥色胺）可以吸附在鋅負極表面，作為鋅成核的親鋅位點，從而抑制枝晶生長和副反應。

圖2. 對稱Zn||Zn電池的循環性能

因此，在含10 g L^-1 NE添加劑的2 M Zn(OTf)₂電解液中，Zn||Zn對稱電池在1 mA cm^-2和 1 mAh cm^-2的循環壽命下延長至3000 h，即使在5 mA cm^-2的高電流密度和5 mAh cm^-2 的面積容量下仍能循環2200 h，這是迄今為止報道的最佳性能之一。

此外，Zn||聚苯胺/碳氈（PANI/CF）全電池在1500次循環后也獲得了84.9% 的容量保持率。這種通過植物提取物添加劑在鋅負極上設計親鋅位點的策略為開發無枝晶鋅負極帶來了新的可能性。

圖3. Zn||PANI/CF紐扣電池和軟包電池的電化學性能

Engineering zincophilic sites on Zn surface via plant extract additives for dendrite-free Zn anode, Energy Storage Materials 2021. DOI: 10.1016/j.ensm.2021.10.033

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湖大朱智強EnSM：植物提取物作為電解液添加劑實現無枝晶鋅負極

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