可充電水基鋅離子電池(ZIB)以其低成本、高容量、本質(zhì)安全等優(yōu)點，成為大規(guī)模儲能系統(tǒng)中最有前途的儲能設(shè)備，受到越來越多的關(guān)注。然而，鋅負極的可逆性差在很大程度上限制了它的進一步發(fā)展，因為鋅金屬負極在反復電鍍/剝離循環(huán)過程中會出現(xiàn)枝晶生長、表面鈍化和析氫問題。具有功能保護層的表面工程是緩解鋅枝晶問題的有效手段。

近日，廣西大學尹詩斌（通訊作者）和不列顛哥倫比亞大學Jian Liu（通訊作者）等人首先介紹了鋅在溫和/中性環(huán)境中的電化學，并闡述了鋅負極的降解機理。

(a)2016-2021年以“鋅離子電池”為關(guān)鍵詞的出版物趨勢。(b)“正極、負極、電解質(zhì)、隔膜、機械及其他”不同部分的統(tǒng)計。

然后給出了最新的研究進展，對不同涂層材料的作用機理進行了具體、全面和深入的總結(jié)，并分享了一些先進表征的例子，以便更深入地了解涂層的作用機理。最后，作者提出了鋅金屬上理想界面層結(jié)構(gòu)設(shè)計的設(shè)計原則，并分享了觀點。

本綜述將引起ZIBs業(yè)界對商用鋅箔的廣泛關(guān)注，為無枝晶鋅負極的合理設(shè)計提供潛在的表面工程策略的思路和啟示，并推動低成本、本質(zhì)安全的先進水性ZIBs的發(fā)展。

弱/中性水溶液中的鋅負極問題

表面工程策略示意圖，使鋅金屬負極具有不同的涂層材料，包括“碳材料、無機化合物、聚合物、金屬納米粒子和雜化材料。

Engineering Interfacial Layers to Enable Zn Metal Anodes for Aqueous Zinc-ion Batteries(Energy Storage Materials, 2021, DOI: 10.1016/j.ensm.2021.09.012)