金属锌（Zn）被认为是一种理想的水系电池负极材料，但Zn枝晶的生长及其与水溶液的副反应严重阻碍了Zn金属负极的发展。
鉴于此，澳大利亚伍伦贡大学Chao Wu，上海大学Fei-Hu Du报道了开发了一种由新型二维锌离子吸附的Sb3P2O143−（Zn- Sb3P2O14）纳米片填充的人工保护层，为缓解上述挑战提供了一条有效的途径。
文章要点
1）这种Zn- Sb3P2O14保护层不仅避免了与水溶液的直接接触以抑制副反应，而且允许Zn离子快速通过保护层。此外，带负电荷的2D Sb3P2O143−骨架还限制了Zn离子沿Zn负极侧面的2D扩散，从而实现了均匀的Zn沉积。
2）实验结果显示，这种独特的保护层不仅可以实现无枝晶镀锌/剥离过程，平均库仑效率为99.2%，而且在1 mA cm−2和1 mAh cm−2下，对称锌电池可稳定1300 h以上，在10 mA cm−2和10mAh cm−2下可稳定450 h。基于MnO2正极的Zn全电池具有极高的可逆性，1000次循环后放电容量可达111.7 mAh g−1。
本研究为制备高效的Zn金属负极保护层开辟了一条新的途径。
参考文献
Ying Zhang, et al, Dendrites-Free Zn Metal Anodes Enabled by an Artificial Protective Layer Filled with 2D Anionic Nanosheets, Small Methods 2021
DOI: 10.1002/smtd.202100650
https://doi.org/10.1002/smtd.202100650
