水系锌离子电池（AZIB）因其固有的安全性、低成本和环境友好性，是一种很有前途的电网储能技术。然而，平面锌箔的离子和电子传输途径有限，润湿性差，表面钝化，严重阻碍了金属锌的均匀沉积，导致AZIB较差的耐久性。化学腐蚀法可以是构建3D多孔Zn结构的有效方法。然而，目前人们尚未实现利用非水溶剂中的有机酸来刻蚀金属Zn。
基于此，阿卜杜拉国王科技大学Husam N. Alshareef报道了提出了使用有机酸来腐蚀Zn箔的策略。在这种策略下，蚀刻的锌箔在化学腐蚀后产生发达的3D分层孔隙结构和干净的外观，没有钝化层。
文章要点
1）结果表明，3D多孔Zn箔的界面润湿性和载流子通道得到显著改善，从而增加了亲Zn性能和成核位数，同时降低了局部电流密度。
2）得益于3D多孔结构，Zn的电沉积优先发生在空腔中，同时由于液态金属界面可获得更均匀的离子通量，枝晶生长受到明显的抑制。
3）电化学测试表明，在4.0 mA cm−2时，镀膜剥离时间延长到930 h，容量为2.0 mAh cm−2，在1 mA cm−2时，镀膜/剥离时间延长至1500 h，容量为1.0 mAh cm−2。此外，组装好的3D负极||α-MnO2全电池表现出较低的极化和超过3000次循环的长寿命。
所提出的非水有机酸刻蚀策略为制备锌以外的三维金属负极提供了一种新的方法。
参考文献
Wenxi Wang, et al, Organic Acid Etching Strategy for Dendrite Suppression in Aqueous Zinc-Ion Batteries, Adv. Energy Mater. 2022
DOI: 10.1002/aenm.202102797
https://doi.org/10.1002/aenm.202102797
