锌（Zn）金属负极因其合适的氧化还原电位、低成本和高安全性而受到越来越多的科学和工业关注。然而，由于不可控的枝晶生长、析氢和副反应导致的Zn负极不稳定，极大地阻碍了其商业化。
近日，苏州大学孙靖宇教授报道了设计了一种高度可逆的Zn负极，通过化学气相沉积（CVD）原位生长ZnSe覆盖层，以类似于人工固体电解质界面（SEI）的方式实现了有效的界面操纵，以稳定碱金属负极。该设计策略充分利用了可扩展性和内在简单性，具有充分满足实际需求的潜力。
文章要点
1）最初无序的Zn突起在硒化后转变为ZnSe纳米颗粒，在那里形成超薄的ZnSe层，并均匀地结合到Zn金属上，形成异质结构的ZnSe@Zn。这种界面工程可以同时降低Zn成核过电位，并在很大程度上使局域电场均匀。亲Zn的ZnSe覆盖层可以促进Zn-离子的传输，同时绕过溶剂化的对应离子的传输。因此，显著抑制了析氢和副产物的形成。与传统的非导电镀层相比，ZnSe的独特之处主要在于在长周期电镀/剥离初期诱导有利的Zn(002)晶面优先界面生长，从而抑制Zn枝晶的形成。
2）得益于界面处理，得到的ZnSe@Zn负极在电流密度为1.0 mA cm−2时的寿命延长了1530 h，在30.0 mA cm−2/10.0mAh cm−2下稳定的剥离/电镀操作长达172 h。进一步的，基于ZnSe@Zn负极的全电池在5.0 A g−1循环1000次后容量保持率为84%。
这种由原位生长的ZnSe制成的高度可逆的锌负极有望满足工业和商业应用的需求。
参考文献
Xianzhong Yang, et al, Interfacial Manipulation via In Situ Grown ZnSe Cultivator toward Highly Reversible Zn Metal Anodes, Adv. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adma.202105951
https://doi.org/10.1002/adma.202105951
