锌（Zn）金属作为一种极有前途的水系电池负极材料，存在严重的寄生反应和不可控的枝晶生长问题。为了解决这些问题，需要仔细调节去溶剂化和成核过程。
基于此，山东大学Jian Yang，天津大学Hongxia Liu报道了通过简单的反应，在Zn金属表面镀上了一层薄而结实的ZnF2-Ag薄膜。
文章要点
1）研究发现，在杂化层中，Ag在循环过程中原位转化为AgZn3，对Zn原子有很强的亲和力，降低了成核势垒。ZnF2对H2O有较大的结合能，对Zn原子有较低的扩散能垒，表明ZnF2改善了表面的去溶剂化和扩散过程。更重要的是，H2O和Zn结合位点的空间分离抑制了Zn2+和H2O的复合，改善了反应动力学。
2）结果表明，采用ZnF2−Ag@Zn的对称电池具有超长的循环寿命（2200 h，2 mAh cm−2），超低过电位（14 mA cm−2时为60 mV），高锌利用率(85.6%)。即使在锌供应有限（N/P=2.3）和面容量为5.0 mAh cm−2的条件下，ZnF2−Ag@Zn||PANI全电池仍表现出更好的循环性能。此外，在−40 °C的低温下，ZnF2−Ag@Zn||PANI具有5000次的超长循环寿命和100%的容量保持率。
这项工作为改善锌金属电池的性能，特别是低温下的性能提供了新的见解。
参考文献
Dongdong Wang, et al, Site-Selective Adsorption on ZnF2/Ag Coated Zn for Advanced Aqueous Zinc−Metal Batteries at Low Temperature, Nano Lett., 2022
DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c04975
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c04975
